水体中氮、磷等营养元素的含量不断增加,水体富营养化现象日益凸显。现阶段对于氮磷的去除方式较为传统,化学法的高成本和生物法除磷的不彻底、资源化利用率低等问题阻碍了传统生化工艺处理高氮高磷类废水的步伐。小球藻作为一种新型生物质能源的原材料,在高效脱氮除磷的过程中实现氮磷的资源化利用。本课题对固定化小球藻与活性污泥协同互补形成的菌藻共生系统处理高氮高磷废水进行了研究,对小球藻固定化过程的最优条件进行了正交分析,确定了菌藻共生系统的最佳运行参数,并对菌藻共生SBR反应器处理高氮高磷废水的效果与其抗进水冲击能力进行了实验研究。主要研究成果如下:(1)通过小球藻固定化正交试验,综合考虑将4%的海藻酸钠溶液为固定载体,3%的CaCl2溶液为固定剂,在4℃条件下交联24小时得到性能最佳的藻球。固定化藻球的平均半径为2mm,重为0.03g,提高了小球藻的沉降性能从而避免了系统中小球藻的流失。小球藻对污水的最适净化温度为(25±1)℃,最优固定条件下的藻球对COD、NH4+-N和PO43--P的去除率分别为80.02%、90%和 80.67%。(2)在菌藻共生系统的影响因素实验研究中,发现在菌藻接种比例为1/3时系统处理效果最好,使菌藻共生系统中微生物生长繁殖最快的光照强度为4500lux,光照时间为10h各项指标去除效果最佳。将确定的最佳参数(1/3、4500lux、10h)对菌藻共生系统进行优化,并对系统处理高氮高磷废水的效果进行研究,发现SBR菌藻系统在稳定运行42周期之后,藻球发生膨胀破解导致失稳,通过用新鲜藻球进行部分新旧置换使系统逐渐恢复稳定。稳定后COD、NH4+-N、TN和PO43--P的平均去除率分别达到85.79%、89.88%、78.07%和88.34%;SVI稳定在82～93mL/g范围内波动,平均SVI值为87.70mL/g;小球藻OD680及干重在此期间的平均值分别为1.994和1.65g/L,波动范围较小;pH和DO的平均值分别为7.1和2.58mg/L,整体趋势较为平稳,系统稳定且具有一定的恢复能力。(3)在对菌藻共生SBR系统的抗冲击负荷能力实验中,盐度冲击实验分别从短历时与长历时两个角度进行了分析:短历时盐度冲击情况下,系统进水盐度为20g/L的去除效果优于10g/L与30g/L的盐度,20g/L盐度冲击下的反应器恢复进水后的处理效果恢复最好;在长历时的盐度冲击实验中,随着适应运行20周期后,三组反应器各出水指标去除率能够逐渐恢复到较好的水平,菌藻系统在高盐环境下整体系统仍能保持较好的活性,具有较好的抗盐冲击能力。菌藻共生系统具有较好的抗氨氮冲击能力,磷酸盐的高浓度投加有利于提高菌藻共生系统的处理效能,对于进水磷酸盐冲击具有优异的承受能力。