生活废水是一种体量巨大的废水资源,利用生活废水中的氮、磷资源进行微藻培养有利于最大限度地实现废水的资源化利用,二者耦合将缓解微藻培养的高成本问题,同时实现同步产油去污的双重目的,而耦合系统运行的核心在于有效提高生物质产率及油脂产率。能源小球藻(Chlorella vulgaris)是一种具有生长速度快、培养周期短、脂质含量高的富油微藻品种之一,本文以能源小球藻为研究对象,通过考察能源小球藻(Chlorella vulgaris)在人工生活废水中不同生长模式下的培养情况,探讨能源生长及脂质积累与污染物去除的关系,并从生长特性和脂质积累角度考察了能源小球藻对废水浓度、废水性质的耐受性以及对环境因子的适应性,以期优化耦合系统的培养条件;为提高耦合系统运行效率,本文考察了不同浓度天然植物吲哚-3-乙酸(IAA)与人工合成类植物调节剂萘乙酸(NAA)作为耦合系统生产添加剂的施用效果,并结合最适植物激素添加剂与不同氮源类型(硝酸钠、氯化铵、尿素)、植物激素与氮饥饿培养协同作用对耦合体系的产油去污特性进行比较研究;探讨了固定化以及悬浮培养两种培养体系下耦合系统的产油去污特性,以期为能源小球藻耦合生活废水处理体系的高效运行提供理论参考。主要结论如下:(1)培养液为人工模拟废水。能源小球藻在自、异、兼三种生长模式下的生长特征及脂质积累,相比之下能源小球藻在兼养条件下生物质生物质产率及脂质产率显著高于其他两种培养方式,适宜作为耦合体系的培养方式。(2)培养液为人工模拟污水,设置5个环境因子梯度及6个污水营养浓度,探讨了能源小球藻对生活废水中的耐受性及适应性。能源小球藻对人工模拟原水中正常生长,当污水浓度为2倍原水浓度时表现为生长抑制;单因子方差分析和多重比较结果表明:能源小球藻在不同环境因子中生长及脂质积累差异显著,结果表明耦合体系的最适培养温度为25~30℃,最适pH范围为7~9,最适光照强度4500~6000lux,最佳盐度值0.1mol/L。(3)IAA和NAA两种植物激素对小球藻生长及脂质合成影响效果显著(p<0.05)。2mg/LIAA促生长效果最佳,其次为2mg/L NAA,培养15d后所获生物量分别为(525.867±5.907)mg/L VS(367.723±4.097)mg/L,是对照组所获生物量的2.48倍、1.7倍;IAA和NAA浓度对脂质积累呈线性相关,IAA在0.05~2mg/L时表现为促进中性脂积累,NAA在1~5mg/L时表现为促总脂积累;2mg IAA和2mg/LNAA诱导后的小球藻生物质产率及油脂产率最高,分别为(35.057±0.394)VS(24.515±0.273)mg/(L·d)、(21.964±0.619)VS(14.376±0.091)mg/(L·d),与未加植物激素对照组相比,分别提高了59.68%、41.23%、74.99%、61.78%,研究表明,植物激素对微藻培养体系影响巨大,IAA与NAA的施用有助于提升培养体系产量且施用条件符合环保效益,2mg/L NAA更适宜作为小球藻养殖的植物激素及添加剂量。(4)兼养条件下,人工模拟废水中植物激素添加剂与不同氮源类型(硝酸钠、氯化铵、尿素)与植物激素协同作用下对能源小球藻培养的影响,结果表明,植物激素施用的促生长及脂质积累效果不受氮素类型限制;为解决氮饥饿条件下能源小球藻生物质产率减少的现象,研究了植物激素与氮饥饿协同作用对能源小球藻生物质产率及油脂产率的影响,结果表明,氮饥饿环境下,补充植物激素能延长能源小球藻的对数生长周期,协同作用在提高油脂产率的同时保持了生物质产率,有利于保证持续生产。(5)植物激素不仅有利于提高能源小球生物质及油脂产率,并且与固定化方式结合能显著提高耦合体系脱氮除磷效果(p<0.05);与悬浮态培养相比,采用固定化方式能进一步降低植物激素添加剂使用量;并且含植物激素的固定化能源能源小球藻对污水中氨氮、总氮、总磷的去除率分别达到97.5%、89.36%、99.35%,对耦合体系同步产油去污特性具有显著增效;在固定化培养中,耦合体系出水水质中总氮、总磷、氨氮的处理效果均满足城镇生活废水排放标准中规定的一级A标以上。