近年来,海水养殖业的迅速发展导致了大量海水养殖废水的排放,对沿海生态造成了严重的威胁,海水养殖废水通常富含有机物、氮和磷。除此之外,海水养殖废水的高盐度问题也给处理工艺带来了巨大的挑战。微藻生物膜膜反应器（微藻生物膜MBR）采用固定化微藻与膜生物反应器结合的方式,与传统物理化学方法相比,该工艺在高效处理废水的同时,富集微藻生物量,大大降低了采收成本,且收获的微藻可广泛应用于食品、能源等行业,带来一定的经济效益。本实验搭建了三级流化床微藻生物膜膜反应器（微藻生物膜MBR）,该工艺以聚氨酯填料作为生物载体,海水养殖废水作为研究对象,混合藻作为藻种,以M1、M2、M3分别表示三个隔室。同时运行一组悬浮微藻膜反应器作为对照,考察微藻生物膜膜反应器处理海水养殖废水效能及反应器运行过程中的膜污染特性,同时改进运行条件,强化微藻生物膜膜反应器的废水处理效能。结果显示该工艺在去除氨氮和有机物方面具有很好的效能。以有机物、磷酸盐和氨氮的去除为指标,实验探究不同HRT（8 h、16 h、24 h）、不同进水有机物浓度（TOC=50 mg/L、TOC=70 mg/L、TOC=90 mg/L）对污染物去除效能及膜污染的影响。结果表明微藻生长效率、氨氮去除率随HRT延长而增加,磷酸盐去除率随HRT延长而减少。TOC去除率随HRT延长和进水有机物浓度的增加略有增加,微藻生长效率、磷酸盐去除率随进水有机物浓度增加而增加,氨氮去除率变化不大。实验过程中,氨氮和有机物去除主要在第一隔室进行。结合膜污染特性结果可知实验组污染物去除效能和膜污染情况均优于对照组。在微藻生物膜MBR运行的90天时间内,其水质处理性能及膜污染特性分析结果表明,氨氮去除率为95%左右,50%在M1中去除,40%在M2中去除。TOC去除率在90%左右,70%在M1中除去,15%在M2中除去。磷酸盐去除率在30%左右。通过改变曝气量强化反应器处理效能,结果表明强化条件下系统中硝化反应得到加强,总氮和磷酸盐去除率均提高10%左右。微藻生物膜MBR膜污染特性分析结果表明,SMP和EPS主要成分是蛋白质和多糖,SMP中多糖含量较高,EPS中蛋白质含量较高。蛋白质类大分子物质是造成膜污染的主要因素。微藻生物膜MBR中生物大分子物质含量在三级流化床中逐级降低,表明微藻生物膜MBR工艺可有效缓解膜污染。研究结果表明,微藻生物膜耦合MBR工艺在净化废水、缓解膜污染方面具有明显优势,本工艺为海水养殖废水的净化处理提供了新的思路。