食品废水具有有机浓度高,处理不当容易引起水体富营养化。传统的食品废水处理方法是活性污泥法,此法能耗较高,设施要求较高以及剩余污泥难以处理的缺点。食品废水中含有丰富的营养物质,如果加以合理利用,将会是宝贵的能源宝库。光合细菌是革兰氏阴性菌,其菌体内含有大量泛酸、细菌叶绿素、类胡萝卜素等对人们日常生活有益的物质,菌体本身也是优质单细胞蛋白。由于光合细菌菌体无毒,可以应用在工业、农业、养殖业等多个行业,采用光合细菌处理食品废水可以实现废水资源化。但传统光合细菌培养都是利用特定的培养基,在光反应器内进行,不仅耗能高,而且造成资源浪费;而光合细菌耦合膜分离系统可以连续处理食品废水,并同时收获光合细菌菌体,从而可以有效解决上述难题,对其工业化应用具有较好的研究意义。本论文首先考察了光合细菌在高浓度模拟食品废水中的生长规律,研究添加泛酸、改变培养方式等对光合细菌进行优化培养,具体分析了泛酸对光合细菌的影响,探讨了光照厌氧、光照好氧、黑暗厌氧、黑暗好氧等不同条件下光合细菌生长状况。其次,在所得到的最佳优化条件下,构建了耦合膜分离系统,并实现连续运行,考察其对食品废水的实际处理效果。实验结果表明,光合细菌可以在食品废水中正常生长繁殖,添加20mg/L的泛酸对光合细菌生长繁殖有较好的促进作用。在光照厌氧、光照好氧、黑暗厌氧、黑暗好氧四种培养方式中,光合细菌可以在光照厌氧和黑暗好氧两种培养方式中正常生长,这两种培养方式按照不同的时间比例结合培养,发现时间比例为1:1时,对食品废水处理的效果最好,光合细菌的浓度也最高。新型耦合膜分离系统运行30天,发现此系统可以稳定运行,同时对废水中COD、NH₃-N有较高的去除率,还可不断收获优质的光合细菌菌体,说明采用高效光合细菌MBR系统处理食品废水,具有较好的实际应用价值。