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随着我国养猪业及沼气工程的快速发展,随之产生的大量猪场沼液给周边生态环境造成严重威胁。猪场沼液中含有丰富的氮磷元素,将其资源化利用是实现养猪业可持续发展的必然选择。微藻在实现废水氮磷资源化方面显示出巨大潜力,但存在应用范围受限(低浓度废水)、需补充外部碳源及易受溶解氧抑制等问题。本文以近具刺链带藻(Desmodesmussp.CHX1)为研究对象,首先分析了微藻生长、pH和氨氮浓度三者之间的相互关系,探索出削减沼液中高氨氮抑制微藻生长的pH调控策略,并通过向微藻中添加有机物降解菌来促进微藻对废水中内生碳源的利用并降低溶解氧对微藻生长的抑制作用,探明了有机物降解菌对微藻脱氮除磷的强化机理和运行条件,在此基础上设计了敞开式连续流光生物反应器(FPCO-PBR),对其运行参数、微生物稳定性及资源化利用潜力进行探讨,主要结论如下:(1)探明徽藻生长、pH和氨氮浓度三者之间的相互关系,寻找削减高氨氮废水抑制徽藻生长的pH调控策略。近具刺链带藻(Desmodesmussp.CHX1)在高氨氮废水中的生长受到抑制,其对游离氨的最大耐受浓度为63.37mgL-1。调节废水pH可以减少游离氨对微藻生长的抑制作用,当废水初始氨氮浓度不超过1200 mg L-1时,将pH控制在7.5左右时可以确保微藻生长;当废水初始氨氮浓度超过1200mgL-1时,将pH控制在6.5左右时可以确保微藻生长。(2)构建有机物降解菌强化微藻资源化利用猪场沼液体系,探明添加有机物降解菌对徽藻生长及其脱氮除磷能力的强化效果、机理与运行条件。添加有机物降解菌使微藻系统中微生物多样性明显增加,且主要以有机物降解菌数(如Baciltus和Paenibacitlus等)为主,它们加速有机物的分解,为微藻生长提供无机碳源和降低溶解氧累积,从而促进微藻生长和废水中氮磷去除,其中微藻对氨氮和总磷的吸收率分别较对照处理提高6.37 mg L-1 d-1和0.59 mg L-1 d-1。藻-菌系统适宜的工作条件为:敞开、温度30℃°、光照强度400 μmol photons m-2 s-1、细菌和微藻的初始接种比例为1:1。(3)设计FPCO-PBR反应器,探讨其运行参数、微生物稳定性、氮磷去除效果及生物质产品产率,探讨其实现猪场沼液资源化可行性。在上述藻-菌系统脱氮除磷条件研究的基础上,设计了FPCO-PBR反应器,并对其运行参数进行研究。发现FPCO-PBR反应器运行适宜的布水方式为多点式或喷淋式,最佳水力停留时间为2 d,微藻收获的时间间隔控制在2 d为宜。FPCO-PBR反应器运行稳定后系统微生物稳定性与启动阶段相比基本保持稳定,此时氨氮和总磷去除率分别为95%和75%左右,氮磷的回收率分别维持在20%(30mgL-1d-1)和80%(7 mg L-1 d-1)左右,生物量产率为0.47 gL-1d-1。收获的藻-菌混合生物质理论上可以产生104.26 ￥ kg-1的经济价值(未考虑光照等成本),即处理一吨废水可以产生49.00元的收益。。藻-菌混合生物质在有机肥料生产、色素提取及水产动物饲料生产等方面展示出巨大的潜力,表明利用FPCO-PBR反应器实现猪场沼液资源化是可行性的。