在当今世界中,快速的人口增长和工业发展导致土壤破坏,地下水、河流水等水质被污染,严重威胁着人类的健康。在各种污染物中,重金属Cr（Ⅵ）毒性大、且对水体影响最严重和最普遍,积极研究环境友好且成本低廉的Cr（Ⅵ）废水净化技术,成为关系中国可持续发展以及实现“美丽中国”的重要战略需求。当前Cr（Ⅵ）废水治理方法主要有物理法（物理吸附法、膜过滤法）、化学法（化学沉淀法、电化学法）,光催化法以及生物法。其中物理法和化学法虽然操作简便,设备易搭且去除Cr（Ⅵ）彻底;但是其成本昂贵,能耗较高,易产生污泥,且容易形成二次污染。光催化法在去除Cr（Ⅵ）具有成本低、能耗低、效率高;但无法将已被还原的Cr（Ⅵ）进行进一步处理,Cr（Ⅵ）回收性能差。生物法在去除Cr（Ⅵ）方面环境友好,且通过还原和吸附能够将废水中的Cr（Ⅵ）完全去除,同时还能够进行Cr回收;但生物法去除效率较低。因此,构建一种环境友好、成本低、去除Cr（Ⅵ）彻底且高效的方法尤为重要。本文设计了一种光催化光纤耦合微藻反应器,将光催化和微藻耦合,用于提高Cr（Ⅵ）去除效率,主要研究工作如下:（1）为了提升光催化系统中光催化剂活性以及光利用效率,首先利用湿法制备了非金属N掺杂TiO2光催化剂,利用溶胶凝胶法将其涂敷于石英玻璃珠和石英光纤表面。利用材料表征以及光电特性测试,检测了N-TiO2光催化光纤的物理及光电学特性。检测结果表明:N-TiO2光催化剂具有可见光响应特性,其吸收光谱扩展到525nm。光催化剂光电特性优秀,在受光激发期间,电荷转移快速,光电流最高可达10 m A,光电压最高可达0.48 v,适用于光催化反应。（2）为了研究光催化系统及微藻系统对于Cr（Ⅵ）去除效率的影响,利用光催化光纤搭建了光催化实验系统,研究了液相p H、Cr（Ⅵ）浓度、光催化剂负载量及光催化载体对光催化去除Cr（Ⅵ）效率的影响;同时利用BG11培养基扩大化培养小球藻,结合导光核孔滤膜搭建了微藻实验系统,实验研究了不同p H、Cr（Ⅵ）浓度以及小球藻藻量对Cr（Ⅵ）去除效率的影响。实验表明:当p H=2、Cr（Ⅵ）浓度为5 mg/L、光催化剂负载量为70 mg时,光催化载体为石英光纤时,3 h对Cr（Ⅵ）的去除率达到64.7%。当藻液p H=2、初始Cr（Ⅵ）浓度为5 mg/L,3 h对Cr（Ⅵ）的去除率为38.3%;虽然单独微藻能对Cr（Ⅵ）产生一定吸附,但由于Cr（Ⅵ）对微藻的毒性很快导致其死亡。（3）为了提高Cr（Ⅵ）的去除性能,构建了光催化光纤耦合微藻反应器,实验对比研究了光催化光纤耦合微藻系统对Cr（Ⅵ）去除性能。研究发现,当液相温度为35±0.5℃、p H=2时,3 h内对5 mg/L的Cr（Ⅵ）去除效率达到100%,高于单独光催化及单独微藻在同等环境参数下的去除效率之和（96%）。此外,耦合系统在3 h内对总铬去除效率为45.3%,高于单独光催化和微藻去除总铬之和（39%）。（4）实验研究了光催化光纤耦合微藻系统去除Cr（Ⅵ）的周期稳定性能。实验结果表明,当液相温度为35±0.5℃、p H=2、Cr（Ⅵ）浓度为5 mg/L时,单独光催化在9h完全去除Cr（Ⅵ）,性能稳定;单独微藻在第1个周期9 h去除Cr（Ⅵ）的效率为61%,且随着循环周期增加去除Cr（Ⅵ）的效率逐步降低。耦合系统在3 h内完全去除Cr（Ⅵ）,但在循环运行第4个周期后,完全去除Cr（Ⅵ）的时间延长至5 h。为了进一步提高光催化光纤耦合微藻系统去除Cr（Ⅵ）的稳定性和效率,本文向5 mg/LCr（Ⅵ）废液中加入了10 mg/L的苯酚作为微藻生长的碳源,研究发现在连续8个循环周期内,完全去除Cr（Ⅵ）的时间稳定在2 h、苯酚完全降解时间稳定在2.5 h,且微藻良好生长,表明苯酚有助于耦合系统去除Cr（Ⅵ）。