腈纶废水是一种典型的难处理高氮低碳工业废水,目前工程上普遍采用传统的A/O工艺处理此类废水,但此类方法具有占地面积大、需外加碳源、经济成本高等缺点,如何高效低耗去除此类废水中的氮成为目前的研究热点。以厌氧氨氧化为基础的短程硝化‐厌氧氨氧化新型脱氮工艺是近几年流行的高效低耗的脱氮技术,被广泛用来处理垃圾渗滤液、化肥、屠宰废水等,但仍需曝气来将进水中的部分氨转化成NO₂^--N以满足后续的厌氧氨氧化过程,而传统的机械曝气方式,机械的堵塞、损坏等充氧不均是导致半硝化过程中溶解氧（DO）难以控制的主要原因,因此如何对DO实现有效控制来稳定运行半硝化反应成为该工艺的难点。藻的光合作用能够代替传统机械曝气,同时藻类与细菌的结合不仅能够降低能耗、持续均匀供氧,也能提高污水的生物脱氮效率,因此越来越受到人们的关注。本论文采用自行设计的6.5L光序批式反应器为实验装置处理人工模拟腈纶废水,采用单因素法研究了光源形式、光源波长、光照强度、光暗周期对小球藻生物量及反应器脱氮效率的影响。在此基础上,在35L光序批式生物膜反应器上进行优化验证,结果表明优化光源条件能够提高脱氮工艺负荷和运行的稳定性,并且可以更大程度地降低能耗,节省腈纶废水处理的经济成本。结果如下:（1）对光照条件下的三个因素进行批次试验,实验结果如下:a.不同光源波长条件下,实验结果得出红光>白蓝光>白光促进藻细胞的生长。b.不同光照时间条件下,由于藻的透光性也是影响小球藻生长速率的因素,考虑到反应器的节能和脱氮效果,选取最优光暗周期16h:8h。c.不同光照强度条件下,由于光的抑制现象,3500lux条件下的小球藻生物量最终低于3000lux条件下,考虑到高强度光照的发热问题与反应器的脱氮效果,选取最优光照强度为3000lux为宜。（2）启动藻‐短程硝化‐厌氧氨氧化反应器,运行至第75天以后,总氮（TN）去除率保持在75%到78%之间,藻、氨氧化细菌（AOB）和厌氧氨氧化（ANAMMOX）细菌逐渐表现出良好的共生状态,运行稳定。（3）在反应器中加入优化的光照条件:在反应器中采用红光照射,两个外光源灯管,在光照强度为3000lux,光暗周期为16h:8h。优化后的反应器在NH₄⁺-N和TN的去除率上均有所提高。（4）从微生物菌群结构多样性角度分析,结果表明:短程硝化反应器中的优势菌为Nitrosomonas属和Ottowia属。藻-短程硝化反应器中的优势菌为Actinobacter属。藻-短程硝化-厌氧氨氧化反应器中的优势菌为Candidatus Brocadia属、Nitrospira属。