藻类在自然水体自净过程中起重要作用,它们可低成本有效地去除造成水体富营养化的氮磷营养物和重金属等污染物,且活性污泥与微藻能形成耦合共生系统处理污水,解决目前活性污泥法去除污水中有机物及氮磷时曝气能耗过高、剩余污泥处置困难的问题。因此本文基于群体感应现象在无外加曝气条件下,研究了搅拌条件下菌-丝状藻的悬浮共生和静力条件下菌-丝状藻聚集体的培养过程,考察以高丝氨酸内酯类信号分子作为外源添加物质时,对菌-丝状藻共生系统的调控作用;同时建立数学模型对反应器规模的菌-丝状藻系统处理效能进行合理预测,得到研究成果如下:（1）从污水处理厂获取活性污泥在实验室中驯化培养之后的提取物,经过高效液相色谱质谱联用方法检测并与AHLs标准品比对,能够检测出AHLs类似物质。采用驯化后的活性污泥和颤藻碎片以3:1的藻菌比在烧杯中构建无外加曝气装置的动态搅拌菌-丝状藻共生系统,外源信号分子添加浓度分别为0、5、50、200 nmol/L四组,连续运行五天,R1-R4各组COD去除率均达到90%以上,氨氮去除效果与添加信号分子浓度并非呈现出线性关系。（2）静力条件下在10 m L玻璃小瓶中培养菌-丝状藻共生聚集体时,颤藻可以作为一种良好的固定化生物载体。外源添加10^-9 mol/L（nmol/L）级别的AHLs信号分子即可明显调控系统运行状态,对于本实验中菌-丝状藻系统污染物去除效能表现为低浓度促进高浓度抑制的趋势。其中100 nmol/L添加组在培养过程中具有良好的COD降解率,达到95.8%,直至形成紧实的菌-丝状藻聚集体后,由于藻丝包裹在外层影响气体交换和代谢效率,使COD降解效率略有下降。群体感应现象通过调节多糖的分泌量调控菌-丝状藻系统内EPS的组成成分及含量,促进活性污泥与颤藻的嵌入生长与结合。（3）在本文前述实验研究成果的基础上,考虑不同浓度外源添加信号分子对反应器规模菌-丝状藻共生系统的影响。以ASM3为模型框架建立菌-丝状藻共生动力学模型,成功预测在4 h的模拟周期内无外部供氧的菌-丝状藻系统污染物去除效能、溶解氧变化、生物量变化等参数,模型具有一定的可靠性,同时模拟结果表明菌-丝状藻共生系统中活性污泥和藻类在信号分子的作用下,能保持良好的处理效能和生物活性。