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利用微藻净化污水的方式避免了传统污水处理方式能耗高、易二次污染的弊端,并依其在节约能耗、吸收重金属以及制备生物柴油等方面的突出优点逐渐成为污水处理与能源回收研究的热点。然而,藻水分离困难却成为微藻处理污水与微藻细胞采收在工程实际中应用的技术瓶颈。可自然沉降微藻的存在为解决藻水分离困难这一难题提供了可能,然而自然界中可自然沉降的微藻往往与悬浮微藻共同存在于水体中,因此筛选培养可自然沉降微藻成为微藻净化污水技术的关键。有鉴于此,本课题在模拟二级出水与实际二级出水的情况下,通过施加选择性压力（间歇排水）筛选驯化出两种可自然沉降的微藻藻属,并探究了不同优势藻属的水处理能力、细胞能源利用方式及潜力等特性。在不同进水水质下,通过控制微藻反应器的换水体积比例（VER=0.2,VER=0.5,VER=0.7）,培养驯化出不同种类沉降性能优良（沉降率达95%以上）的微藻藻属:（1）以湿地出水作为进水的培养系统优势藻种主要为大型链状颤藻,颤藻系统在培养20周期左右其沉降性可达到98%;（2）人工模拟配水的微藻培养系统优势藻种为直链硅藻,硅藻系统在培养15周期前后沉降率可达100%,上清液SS几乎为0g/L。不同换水比例情况下水质处理情况为:（1）湿地出水作为进水水质的颤藻系统,NO3--N的去除比例分别为70%、60%、50%;（2）人工模拟配水系统的硅藻系统,NO3--N的去除比例分别为100%、60%、40%;（3）在各个换水比例下,出水PO43--P平均值低于0.2 mg·L-1,去除率达95%。综合比较水质处理与微藻沉降性能,50%换水比情况下筛选出的可沉微藻最有利于工程应用。颤藻和硅藻对氮的利用方式主要为生物吸收,对PO43--P的去除,颤藻生物除磷和化学除磷各占50%左右,而硅藻生物除磷作用占据35%,化学除磷途径占据65%。通过提高进水水质中氮磷比（由8:1到3:1）即保证PO43--P处于富足状态,微藻对NO3--N的去除率有所上升（12.5%）,但并未明显提高。为使系统保持较高的活性,本课题研究了不同排藻比例情况下系统的水质处理情况,当SS保持在3.0±0.2g/L左右时,微藻生物活性达到最大,生物降解率也达到最高。定期排出的微藻可以作为制备生物柴油的原料或污泥共消化的基质。本课题培养出的两种优势藻种——颤藻和硅藻,其油脂、蛋白质、多糖成分分别为:6.5%、47%、3.7%和11.2%、41%、6.7%。在此基础上,将两种微藻分别用于和剩余污泥共消化产甲烷,结果表明共消化后单位质量VSS的颤藻与污泥共消化的产甲烷效率比颤藻、剩余污泥单独厌氧消化时分别提高62.01%、41.44%,单位质量VSS的硅藻与污泥共消化产甲烷效率比硅藻、剩余污泥单独厌氧消化时分别提高28.71%、51.54%。其共消化机理还需进一步研究。