伴随经济发展,市政污水大量排放,环境污染加剧。基于微藻的水质净化能够在有效去除污水中营养盐的同时,固定CO2并生产高附加值产品。传统悬浮体系存在藻-水分离效率低、成本高等问题。新型附着体系具有微藻生物质浓度高,且生物质可通过机械刮除等方式采收的优点。当前,有关附着微藻体系处理市政污水的影响因素研究尚不充分。为探明相关因素的影响,并优化得到最佳工艺参数,本论文做了如下探索:首先开展了附着微藻体系的搭建工作,探究了载体粗糙程度与初始接种浓度对小球藻细胞在附着载体表面完成初始粘附的影响。结果表明,400目（38μm）的载体粗糙程度与0.3 g/L的初始接种浓度最有利于小球藻初始粘附,最大生物量可达3.2 g/m~2。为了阐明含氮污染物种类及浓度对附着小球藻生长特性及营养盐去除的影响,将小球藻接种于含有不同种类及浓度含氮污染物的模拟市政二级出水中进行培养。结果表明,当含氮污染物以硝氮的形式存在、且浓度为45 mg/L时,小球藻达到最大生物量9.7 g/m~2与最高EPS含量108 mg/g DCW,微藻生物量与EPS的分泌量呈显著正相关。在水质处理方面,当含氮污染物以硝氮的形式存在,TN与TP去除效率分别达93%、90%以上。为了优化附着体系的操作参数,探究了水力停留时间及生物质采收间隔对附着小球藻体系污水深度处理及资源转化的影响。研究发现附着小球藻体系处理污水的最佳工艺参数为:水力停留时间2 d,采收间隔4 d,此时生物质收获量最高,为1.2 g/m~2/d。EPS含量与附着生物质采收速率呈极显著正相关,最高可达157 mg/g DCW;在水质处理方面,最佳操作条件下,附着小球藻体系可将TN与TP分别去除至1.6 mg/L与0.4 mg/L。为了探究附着小球藻体系在实际处理污水时能否长期平稳运行,比较了控菌与非控菌条件下,在水力停留时间为2 d、采收间隔为4 d时,该体系在长达48天内的生长与水质净化效果。结果表明,附着小球藻体系可以长期平稳运行,控菌与非控菌条件下的生长特性和水质净化效果无显著性差异,非控菌条件下附着微藻的生长速率稳定在1.12g/m~2/d-1.41 g/m~2/d,运行结束时EPS含量为129 mg/g DCW。在水质处理方面,至第28天时,TN与TP可分别去除至4.0 mg/L与0.12 mg/L左右,之后去除效果保持稳定。综上所述,本研究搭建了附着小球藻水质净化体系,探究了含氮污染物种类与浓度对该体系微藻生长与水质净化效果的影响,优化了该体系的操作运行参数,验证了其在非控菌环境下依然能够长期稳定运行,具有较强的鲁棒性。因此,本研究建立的附着小球藻体系是一种非常有前景的污水深度净化与生物质资源转化技术手段。