城市污水处理厂排放的二级出水中还含有大量的氮、磷等营养元素。其大量排放导致江河、湖泊中氮、磷含量过高，藻类大量繁殖而造成水体富营养化这一显著的环境问题。从源头遏制水体富营养化的发生就需要进一步降低污水处理厂二级出水中的氮、磷含量。在这方面，微藻能有效吸收污水中的氮、磷等营养物质，以CO2为碳源，通过光合作用进行生长代谢活动。此外，微藻还具有生长周期短、易于培养、生物质可利用等特点。因此，对微藻的恰当应用又能成为二级出水深度净化的有效解决之道，同时还具有生物质利用的良好潜力。本文利用实验室条件下培养的优势微藻（主要是蓝藻）对人工模拟的二级出水及实际二级出水进行氮、磷的去除实验。研究了优势微藻在人工模拟的二级出水中的生长规律及在特定工况下氮、磷的吸收规律，同时对处理过程中的重要参数进行了分析，探讨了溶液中氮/磷比值对优势微藻的生长影响。此外，对栅藻的自絮凝采收进行了实验研究，分别考察了钙镁金属离子和优势微藻及其胞外聚合物(EPS)对栅藻自絮凝的影响，分析了高pH诱导的自絮凝和EPS诱导自絮凝的机理特点。研究结果表明：优势微藻对人工模拟二级出水及实际二级出水均具有较好的处理能力，其中TN的去除率为60%左右，TP的去除率超过90%。通过对出水稳定期氮、磷吸收速率的比较发现，在换水后的前8小时内，氮、磷的吸收速率较高，随后逐渐降低。分析整个反应过程中氮/磷比值变化，同时结合优势微藻生物量变化曲线可以看出：低N/P比更有利于优势微藻的生长，其生长速率随氮/磷比值的升高而降低。优势微藻所含的油脂含量较低，约占干重的2.5%，并不具有生产生物柴油的潜力，但优势微藻细胞表面含有较多的胞外聚合物EPS，提取后的EPS对悬浮生长的栅藻具有良好的絮凝效果。当水中钙离子浓度为5mmoL/L时，EPS对栅藻的采收率超过80%。对高pH诱导栅藻自絮凝的研究发现，钙镁离子存在是栅藻自絮凝产生的前提条件，较高pH条件下生成的钙镁沉淀是诱导栅藻自絮凝产生的主要原因，自絮凝效果随着钙镁离子浓度及pH的升高而增强。