藻类是光合作用生物的重要组成部分,也被认为是污水处理的功能微生物,具有生长快、适应性强等优点,是污水处理和生产生物柴油的潜在物种。菌藻共生系统是利用藻类和细菌协同处理污水的水处理技术,可以减少曝气强度和二氧化碳的排放,在污水处理和节约能耗方面有着广阔的应用前景。针对传统菌藻共生系统中存在的生物量难以控制、固液分离困难及处理效果不稳定等问题,本文在菌藻共生系统中引入丝状藻作为载体,搭建菌-丝状藻共生颗粒系统。该系统通过丝状藻与活性污泥的耦合形成颗粒,并对其形成过程展开研究;同时考察搅拌和曝气对菌-丝状藻共生颗粒系统的构建影响;通过调控运行参数培养菌-丝状藻共生颗粒,实现菌-丝状藻共生颗粒系统的高效稳定运行。首先,本文将丝状藻和活性污泥在静力条件下培养15天,形成了密实的近球形的菌-丝状藻共生颗粒。结果表明,丝状藻在颗粒形成过程中得到了较好的富集和积累,叶绿素a的平均浓度由43.78μg·L^-1增长至248.36μg·L^-1,主要包裹在活性污泥外围,且丝状藻所产生的黏液,以可溶性多糖或黏液物质的形式分散在细胞周围。瓶内菌藻之间既存在营养与物质的交换与利用,也存在对底物的相互竞争关系。以上结果初步确定丝状藻和活性污泥耦合的可能性,并表明丝状藻因其结构的特殊性在颗粒化过程中起到了关键性作用。其次,将悬浮式菌藻共生系统和序批式生物反应器结合,设置不同的菌藻混合方式,探究菌-丝状藻共生颗粒系统对生活污水中污染物的去除效果,考察搅拌和曝气对反应器处理效能及运行的影响。结果表明,R2曝气组和R4综合组（曝气+搅拌）的综合除污效能更高,对COD、NH₄⁺-N平均去除效能分别为71%,65%和82%,66%,而仅由藻类产生的氧气量不足以维持有机物和氨氮去除的需求,曝气条件下更有利于活性污泥和丝状藻的均匀混合以及反应器的运行。最后,本文通过对比传统活性污泥系统（R1）和菌-丝状藻共生颗粒系统（R2）的运行效果,进一步探究基于丝状藻的菌藻共生颗粒的形成过程。通过60天运行,在菌-丝状藻共生颗粒系统中可观察到外表光滑、轮廓分明的菌-丝状藻共生颗粒。R1和R2对COD、NH₄⁺-N、TN的平均去除效能分别为88%、71%、69%和94%、86%、76%,有藻类存在的菌-丝状藻共生颗粒系统,对环境的适应力更强。菌群分析结果显示,相比传统活性污泥系统,菌-丝状藻共生颗粒系统的微生物种类更加丰富,富集的微生物主要是丛毛单胞菌科（Comamonadaceae）和红杆菌科（Rhodobacteraceae）。以上结果表明:将丝状藻引入活性污泥系统是有利于颗粒的聚集和形成,并且在曝气和选择压的共同作用下,藻类更易于附着在活性污泥外围并形成菌-丝状藻共生颗粒。