市政废水处理由于其废水量大、污染物浓度变化大并且排放标准严格等特点，长期以来备受关注。微藻生物膜技术是利用菌藻协同作用在处理废水的同时实现氮磷的高效回收和资源化利用，但该技术仍存在藻膜易脱落处理效果不稳定等缺点需进一步完善。本研究在菌藻协同处理废水的基础上，设计并搭建了新型旋转生物膜装置，通过优化处理条件，探究了该技术在市政废水处理上的实际应用效果。该技术不仅实现了对废水的净化，并且产出了大量生物质，实现了资源循环利用，具有重要的现实意义。
　　本文以本地筛选出的废水藻种小球藻(NCU1)，藻种库藻种栅藻(FACHB-416)和颤藻(FACHB-1052)为实验材料。通过分析生物量等指标和SEM(扫描电镜)等实验手段，探究了微藻在不同载体上的附着和生长情况，以确定最佳材料。在不同光暗周期和外源废水投加量的情况下，通过分析生物质产量和胞外分泌物(胞外多糖和胞外蛋白质)确认微藻贴壁的最佳生长条件。设置不同操作距离和光照强度，通过测量藻膜生物量、胞外分泌物(胞外多糖和胞外蛋白质)对旋转生物膜装置藻膜的最优生长条件进行了探究，并对不同光照强度下生物质的营养成分进行了分析。最后探究了该装置在对模拟废水中污染物的去除效果，通过测量氨氮、总氮、总磷和化学需氧量等水质指标确定装置的去除性能。
　　藻膜负载材料的筛选研究结果表明：不同材料对微藻的负载效果差异明显，两次筛选实验表明棉质帆布藻膜生长状况最好，生物产量高达22.3g/m2。同时发现丙纶、绒布、棉质帆布、粗麻布、涤纶帆布、纱布、和聚氨基甲酸酯等材料在纯培养基中降解损失较小，总体损失约为2mg。
　　摇瓶中藻膜生长条件研究结果表明：光暗周期和外源废水的引入都会影响微藻的生长。对于藻膜生物量产量，光照时间越长藻膜产量越高，光暗比为24:0实验条件下藻膜产量最高，为1.6g/L。该条件下EPS(胞外分泌物)分泌量也最高，EPS(胞外分泌物)中胞外多糖和胞外蛋白的含量分别为38.9mg/g和7.69mg/g；当外源废水投加量为5ml时藻膜产量最高，第八天藻膜生物量为1.486g/L，并在该条件下获得最高EPS分泌量，胞外多糖和胞外蛋白分泌量分别为39.58mg/g和11.59mg/g。
　　旋转生物膜装置中藻膜生长条件研究结果表明：在操作距离为2cm时对藻膜生长影响最小，藻膜产量为6.926g/m2；光照强度过高对藻膜生长有抑制作用，最适光照强度为6000lux，此时获得最高生物量产量和EPS分泌量，分别为12.51g/m2和50.96mg/g；不同光照强度下藻膜粗脂和蛋白质含量没有明显差异，4000lux光照强度下含量最高，分别为16.945%和52.165%。
　　旋转生物膜装置对废水处理的结果表明：藻膜对废水中营养物质的去除效果显著。处理过程中，氨氮、总氮、总磷和化学需氧量去除率分别为99.3%、95.75%、96%和79.15%。