奶牛养殖场污水含有高浓度的氨氮、总磷、BOD5和COD等,直接排放会引起水体富营养化,对生态环境造成严重破坏。当前如何解决奶牛养殖场污水的达标排放问题,是实际生产面临的迫切需求。传统污水处理方法成本高,养殖终端难以接受。本研究旨在通过分离筛选能够高效脱氮除磷的微生物菌株,投入奶牛养殖场污水处理系统中,以便进一步降低终水的水质指标,并降低污水综合处理成本。结果如下:1、从奶牛养殖场原生境中及实验室保存菌株中筛选得到9株脱氮菌:B168、B169、B170、B174、B177、B178脱氨氮率为22.4%-27.7%,SP-3、SN-4、AGL-1脱氮率较高,分别为62.5%、41.4%和43%。筛选到9株除磷效果较好的菌株:B9、B11、B13、B172、B177、B178、LB-5、LB-7、LB-9,其中除磷率较高的三株菌为B9（除磷率83.2%）、B177（除磷率67.7%）和LB-5（除磷率64.6%）。B177、B178同时具有脱氮和除磷能力。综合以上结果,选定SP-3、SN-4、AGL-1,B9、B177、LB-5和B178这7株菌作为高效脱氮除磷混合菌剂的备选菌株,用于养殖场污水处理。2、将筛选得到的7株高效脱氮除磷菌株经扩大培养后获得混合菌剂,投入奶牛养殖场污水生化处理系统中,分析菌株在养殖场实际应用上的效果。同时采用高通量测序方法研究混合菌剂投放后的丰度变化情况,以及污水处理系统中微生物群落结构变化。结果表明污水系统群落微生物主要以丛毛单胞菌科（Comamonadaceae）、瘤胃菌科（Ruminococcaceae）、假单胞菌科（Pseudomonadaceae）、卟啉单胞菌科（Porphyromonadceae）为优势菌。从门（phylum）分类水平上,投加混合菌群后未导致污水中微生物群落的大幅变动。3、本研究筛选的脱氮除磷菌株在实际应用中有效,投加混合菌剂能够显著改善污水处理系统的水质,尤其是COD和总氮的改善效果最为明显。投入混合菌剂后,第五级生化池的COD从19,475 mg/L降至4,475 mg/L,氨氮浓度从550 mg/L降至60mg/L,总氮浓度从1,025 mg/L降至480 mg/L,总磷浓度从183 mg/L降至65 mg/L。在投放菌剂前,终水的COD、NH4+-N、总氮TN、总磷TP分别为650 mg/L、27 mg/L、275 mg/L及8.7 mg/L,经投加混合菌剂后,终水的COD、NH4+-N、TN、TP分别降为90 mg/L、17 mg/L、135 mg/L及5 mg/L,各项指标降幅明显,达到甚至优于污水排放标准。4、微生物脱氮代谢途径中关键基因为nar G、nap A、nir S、nir K、nor B、nos Z等,本研究从多株脱氮菌株中克隆得到了16个nir基因片段、8个nor基因片段和6个nos基因片段等氮代谢途径关键基因,为进一步研究菌株脱氮分子机制奠定了基础。本研究对奶牛养殖场污水处理系统不同工况下的微生物组成和结构进行了深入解析,筛选到一批高效脱氮除磷菌株,并进一步分析了不同菌株的脱氮除磷性能,同时考察了该类菌株在奶牛养殖污水处理中的应用效果,以期为奶牛养殖场污水氨氮、总磷的生物脱除方案提供理论依据和技术支撑。