光合细菌是具有原始光能合成体系的原核生物的总称,其在食品加工、清洁能源、畜禽养殖、农业种植、环境治理等方面可发挥重要作用。而目前光合细菌在培养过程中遇到一些实际问题导致培养生物量低,培养成本高,制约了光合细菌的应用前景。为了解决这些问题,本文对分离自崇明岛池塘淤泥的光合细菌混合菌及深红红螺菌进行了培养条件、培养基及培养工艺优化,并将深红红螺菌用于连续流污水处理。为了得到光合细菌最佳培养条件以及最优培养基,本文首先对光合细菌培养温度及光照强度进行优化,得出深红红螺菌最适培养温度为25℃,最适光强为5000 LUX;混合菌最适培养温度为28 ℃,2000～6000 LUX下对光照不敏感;在此基础上,先后通过Plackett-Burman实验、最陡爬坡实验和响应面设计分别对深红红螺菌及混合菌进行培养基优化,将深红红螺菌和混合菌生物量浓度提高40.77%和34.15%,至0.425和0.618 g/L。在此基础上,为了进一步提高生物量浓度,分别对光合细菌进行补料批培养。对于深红红螺菌,探究比较不同碳源流加方式对其生长的影响,结果表明,从48 h起分别将琥珀酸钠和乙酸钠浓度维持在0.2、0.16 g/L对深红红螺菌生物量累积最有利,能够将深红红螺菌生物量提高79%,至0.76 g/L;对于光合细菌混合菌,本文首次将氧化还原电位ORP(oxidation reduction potential,氧化还原电位)变化与光合细菌混合菌的培养过程相耦合,将ORP开始上升作为菌体因缺少碳源琥珀酸钠停止生长的信号,并以此指导碳源流加,最终将混合菌生物量提高115%,最终达1.46 g/L。为了研究深红螺菌在污水中应用效果,本文先后对批处理及连续流状态下模拟污水处理条件进行研究。结果表明,微好氧光照条件最有利于模拟污水处理,最适初始有机物浓度为3000 mg/L;连续流处理状态下,最佳水力停留时间为72 h,此时COD去除速率为0.715g/L/d。