本研究对泥布湾污水处理厂水样进行了宏基因测序,并利用BG11培养基、硝化细菌培养基、反硝化细菌培养基分离出小球藻、两株硝化细菌XHL1和XHL2与一株反硝化细菌Light-flake。利用光学显微镜和扫描电镜对小球藻外部形态进行了观察,通过计数方法制作小球藻的生长曲线;对分离到的两株硝化细菌和反硝化细菌绘制细菌系统发育树,对菌株进行分类学位置分析,通过硝化富集培养基和反硝化富集培养基测定菌株的脱氮效果;进行小球藻的脱氮实验,将小球藻加入污水厂二沉池上清液废水中,测定其对此种废水的脱氮效率;然后再将硝化细菌与反硝化细菌分别加入小球藻脱氮实验中,使达成菌藻共培养的条件,暨硝化细菌与小球藻共培养去除污水的氮与反硝化细菌与小球藻共培养去除污水中的氮,最后分别测定在一段时间内加入硝化细菌与反硝化细菌是否可以提高小球藻的脱氮效率。结果表明:(1)泥布湾污水处理厂水样中细菌种群结构丰富,共有18个属,其中假单胞菌属最多,占比例为38.84%;(2)菌株XHL1和XHL2均属于鲍曼不动杆菌属(Acinetboacter sp baumannii.),分别与Acinetobacter strain SO20(HQ631961)和 sp.2C56(JN228308)的同源性最高,分别为100%和99%;在实验室条件下利用硝化能力验证培养基测得硝化细菌XHL1硝化速率为2.99 mg·L-1 NH4-N/d;在培养基内氨态氮初期含量为39.22 mg·L-1、总氮初期含量为39.30 mg·L-1时,加入硝化细菌XHL1培养四天,培养基内氨态氮含量可降至15.31 mg·L-1、总氮末期含量可降至18.41 mg·L-1,计算得硝化细菌XHL1对氨氮的去除率可达61%,对总氮去除率可达53.16%。(3)经过构建系统发育树发现硝化细菌Light-flake与Bacterium LYM(JQ328185.1)的同源性可达100%。利用反硝化细菌富集培养基对此菌株进行产气实验并测定其脱氮效率。结果表明在实验室条件下经过1天的培养,杜氏小管中出现明显气泡,并在总氮初期含量为34.51 mg·L-1时,总氮末期含量为7.39 mg.L-1,去除率可达78.76%。(4)分离到的小球藻直径为4.5μm,从接种培养第四天时生长进入对数增长期,细胞数量可从最初的1.58×106Cells/mL上升到8.75× 106Cells/mL,将小球藻加入二沉池上清液中测定其对氮的去除效率,氨氮含量从未处理前的43.67mg/L降至2.54mg/L,去除率为94.18%,总氮从未处理前86.88mg/L降低到13.52mg/L,去除率为84%。(5)在硝化细菌-小球藻共处条件下,氨氮含量从未处理前的43.67mg/L降至0.32mg/L,去除率为99.3%。废水中总氮从未处理前的86.88 mg/L降低到18.9mg/L,去除率为78%。在小球藻单独培养与小球藻-反硝化细菌联合培养的对照试验中,小球藻单独培养与小球藻-Light-flake共处条件对下氨氮的去除率分别为32.84%和41.6%,对总氮的去除率分别为19.63%和24.91%。本研究中分离到的硝化细菌与反硝化细菌均可对污水中氮具有较高的去除能力,小球藻对污水厂废水的氨氮与总氮的去除也具有良好的作用,实验发现在菌-藻共培养的条件下,可以有效的提高脱氮效率。