菌藻共生系统是通过藻类光合作用和细菌代谢活动共同作用形成的一种污水处理方法。它是一项资源化技术更是一种解决水体富营养化和重金属污染的有效手段。本文主要研究淡水中普遍存在的藻类及其伴生细菌形成的共生系统对污水的脱氮除磷效果及对低浓度重金属镉的去除作用,通过对藻类及伴生细菌所形成生物膜上多聚糖、ATP的测定,探究淡水菌藻生物膜与镉的去除关系及温度、p H、离子浓度对去除效率的影响。另外,对影响该共生生物膜脱氮除磷效果的影响因素进行了探究,结果表明:1.通过培养基培养取自西安市长乐公园芙蓉湖湖水中的淡水藻及其伴生细菌,并对其生长特性做了详尽研究。整个生长周期持续约30d,其中0d~10d菌藻适应培养基环境,生长缓慢,所取培养液由乳白色逐渐变成浅黄色;第10d~20d后快速生长,培养液由浅黄色变为淡绿色,20d~30d培养液变为深绿色,并保持基本不变。菌藻对p H、温度、盐度等有良好的适应性,培养过程中通过对菌藻共生系统中培养液的吸光度、叶绿素a进行测定,数据的趋势走向上来看,都能表示藻类及其伴生细菌长势良好。2.实验进一步将藻类及其伴生细菌进行富集大量培养,并将生长成熟的菌藻共生体挂膜,固定化培养。本文选取了半软性填料作为固定化载体,形成菌藻共生生物膜后,对生物膜胞外多聚糖(EPS)以及ATP进行提取和测定,测定数据表明,生物膜的生物量和生命活性良好。3.本研究就是利用所培养和固定的菌藻共生生物膜去除重金属镉。实验表明利用淡水藻类及其伴生细菌能有效去除污水中的重金属镉,其适宜温度在25℃~40℃之间,最适温度为30℃,p H值在6~9之间处理效果较好,最佳p H为6。当镉离子初始浓度小于20mg/L时,生物膜分泌的多聚糖与水中镉离子去除率呈正相关,相关系数R2在0.9093~0.9459之间。利用菌藻共生生物膜处理低浓度重金属镉,重金属去除率高。4.本研究还进一步研究了淡水藻及其伴生细菌对生活污水的脱氮除磷效果。结果表明,菌藻共生系统的脱氮除磷效果明显。菌藻共生系统经固定化后,对氨氮和总磷的去除效果远远高于非固定化菌藻共生系统的脱氮除磷效果;经过饥饿实验研究表明对菌藻进行适当的饥饿处理有利于菌藻共生系统对污水中氮磷的去除,饥饿天数越多脱氮除磷效果越好,在本实验中饥饿4d后进行脱氮除磷去除率均可达90%以上;固定化菌藻脱氮除磷的最适温度为28℃,最适p H为7;由于菌藻对氮磷营养物质的生理需求不同,因此研究了人工污水中氮磷比对脱氮除磷效果的影响。研究结果表明,当氮磷比为20:1时,菌藻共生系统的脱氮除磷效果最佳。经过处理的生活污水的TP、NH4+-N分别达到7.35mg/L、3.35mg/L,其相应的去除率分别为:92.3%、95.6%。