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微藻分布十分广泛,其光合效率高、繁殖速度快、环境适应能力强。微藻培养过程中需消耗大量的水资源和碳、氮、磷等营养盐,使其规模化生产成本较高。利用污水培养微藻,能够回收利用污水中氮磷等营养元素,获得微藻生物质并实现污水净化,具有较高的经济、社会和环境效益。本文选择经济价值高、环境适应能力强的钝顶螺旋藻为研究对象,以市政污水为螺旋藻培养液,以PBR和MPBR为螺旋藻培养和分离的反应器,探究市政污水培养钝顶螺旋藻的适宜条件。为提高螺旋藻生物量,对碳源、HRT、藻密度等培养条件以及批次、半连续、连续的培养方式进行优化调整;同时为延长膜使用寿命,在分析膜污染物质的基础上确定适宜膜孔径和膜清洗方法;最后,通过实验数据和动力学方法分析比较PBR与MPBR的运行效果。本文的主要研究结果如下:（1）市政污水添加0.80 g/LNaHCO3能够用于螺旋藻的培养。（2）锥形瓶中批次培养螺旋藻至第12天生物量最高,为1.51g/L。（3）PBR连续培养螺旋藻时,确定适宜HRT为20 d,反应器中藻密度维持在1.00g/L-1.20 g/L。采收螺旋藻生物量为0.42 g/d,污水进水量为0.35L/d。不同HRT下螺旋藻对氮、磷营养盐的去除效果相似,NH4+-N、TN、TP去除率分别为98.52%-99.03%、90.43%-95.22%、88.25%-96.81%,出水NH4+-N、TN、TP浓度均达到《国家城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A排放标准。（4）MPBR半连续培养螺旋藻时,确定最短HRT为1.75d,反应器中螺旋藻密度约为1.80 g/L-2.00 g/L。MPBR连续培养螺旋藻时,HRT为1.75 d、MRT为20d时,采收螺旋藻生物量为0.69 g/d,污水中藻细胞的蛋白质、碳水化合物和叶绿素a含量等细胞组分与培养基中藻细胞的相近。污水进水量为4 L/d,NH4+-N、TN、TP、COD的去除率分别为93.54%-98.97%、77.06%-90.24%、48.37%-66.91%和23.37%-47.28%,出水NH4+-N、TN浓度达到一级A标准,TP浓度达到一级B标准,出水中多种金属离子含量均低于进水。污水中约93.15%的N元素、95.57%的P元素被螺旋藻吸收利用,转化为自身细胞的组成物质。（5）EEM、SEM和EDX分析膜面污染物结果显示,进水膜面主要是EOM等有机物形成的滤饼层污染,出水膜面附着含Ca为主的无机沉淀物,部分膜孔径堵塞。过滤藻液时适宜的膜孔径为0.45μm;膜清洗方法为将污染膜片超声振荡0.50 h,再先后利用pH值为2的盐酸和200mg/LNaClO溶液浸泡清洗2h,清洗后纯水通量恢复为初始纯水通量的94.29%。（6）市政污水培养螺旋藻过程中,与PBR相比MPBR能耗和成本较高,但MPBR能够明显提高藻密度和污水负荷,反应器操作条件更灵活、运行更稳定。实验结果表明,MPBR中螺旋藻密度约为PBR的2倍,采收量从0.42g/d提高至0.69g/d;HRT显著缩短,污水进水量是PBR的11倍,进水N负荷从7.70 mg/d-8.05 mg/d提高至122.28mg/d-137.96mg/d,进水P负荷从0.44mg/d-0.50 mg/d提高至7.57 mg/d-8.21 mg/d;MPBR中去除N、P的量分别为PBR的14-15倍、9-11倍。动力学分析从理论上表明MPBR应用于螺旋藻培养方面的有效性。