养猪废水中含有大量氮、磷、有机物等,淀粉废水主要含淀粉、蛋白质等。养猪废水和淀粉废水若不加以处理而直接排放导致资源浪费,同时势必对周边环境造成极大的污染。运用适当的方法,回收养猪废水和淀粉废水所含有的大量氮、磷、淀粉、蛋白质等,可实现废水中资源的回收,同时达到净化废水的目的。开发养猪废水和淀粉废水资源化利用技术,回收淀粉-养猪混合废水中的资源,净化废水,对于资源回收和保护环境具有重要意义。针对小球藻无法直接利用淀粉废水中的淀粉、蛋白质等大分子有机物,酸性条件不利于光合细菌生长繁殖等问题,本研究以养猪废水和淀粉废水为原料,以小球藻和类球红细菌为藻菌种,构建菌藻共生系统,建立菌藻共生系统资源化处理淀粉-养猪混合废水技术,实现了淀粉-养猪混合废水的资源化利用,达到净化废水的目的,最终提高淀粉-养猪混合废水资源化处理效率,并大幅降低其处理成本。本研究首先表征了淀粉废水和养猪废水两种废水的理化性质,在此基础之上,建立了菌藻共生系统资源化处理淀粉-养猪混合废水的技术,考察淀粉-养猪混合废水资源化利用效果,表征回收得到的小球藻和类球红细菌细胞组成,为工业化应用奠定了基础。主要研究内容与结论如下:对淀粉废水和养猪废水理化性质分别表征,结果表明:淀粉废水和养猪废水的p H值分别为3.6和6.7,两种废水中含有丰富的碳、氮、磷等物质,其中氨氮、总磷、总氮、无机碳、总碳、化学需氧量浓度分别为878 mg L-1和385 mg L-1、154 mg L-1和55 mg L-1、1492 mg L-1和496 mg L-1、3450 mg L-1和337 mg L-1、36830 mg L-1和520 mg L-1、58560 mg L-1和1020 mg L-1。结果显示:养猪废水的碳氮比为1:1,低碳氮比不利于小球藻和类球红细菌的生长繁殖;而淀粉废水的碳氮比为25:1,碳氮比过高亦不利于小球藻和类球红细菌的生长繁殖;通过养猪废水和淀粉废水的混合可平衡其碳氮比,以利于小球藻和类球红细菌的生长繁殖。元素分析发现:淀粉废水中K浓度(36.0 mg L-1)最高,还含有Mg、Ca、Fe等;养猪废水中Ca浓度最高为36.8 mg L-1,还含有K、Mg、Fe等。Cu仅存在于养猪废水中,而Cr、As、Se、Cd和Pb在两种废水中均未发现。淀粉废水和养猪废水中含有的K、Ca、Mg、Fe等是光合微生物生长繁殖所必需的元素。因此,淀粉废水和养猪废水是小球藻和光合细菌良好的天然培养基。开展了小球藻和类球红细菌共生系统资源化处理淀粉-养猪混合废水的实验,结果表明:小球藻和类球红细菌单独均可以在养猪废水中存活;类球红细菌单独可以在淀粉废水中存活,而小球藻不能在淀粉废水中存活。这说明类球红细菌可以利用淀粉生长繁殖,而小球藻不能利用淀粉生长繁殖。但利用单一小球藻或类球红细菌资源化废水,其资源化效率较低;小球藻对养猪废水中氨氮、总氮、总磷和化学需氧量的回收效率对应为36%、30%、43%和41%;类球红细菌对养猪废水中氨氮、总氮、总磷和化学需氧量的回收效率对应为37%、35%、33%和32%;类球红细菌对淀粉废水中氨氮、总氮、总磷和化学需氧量的回收效率对应为41%、38%、37%和35%。通过菌藻共生系统资源化处理淀粉-养猪混合废水的方式,显著提高了从淀粉-养猪混合废水中回收资源的效率;小球藻和类球红细菌形成共生系统,一方面,类球红细菌把淀粉降解成可供小球藻利用的单糖;另一方面小球藻代谢出产物呈碱性,保障类球红细菌生长繁殖所需的弱碱性环境,由此形成互利共生的关系。菌藻共生系统对淀粉-养猪混合废水中资源的回收效率在95%以上。说明该策略对于从富含氮元素和有机碳的淀粉-养猪混合废水中回收资源是可行的。资源回收后,淀粉-养猪混合废水的化学需氧量、氨氮和总磷浓度分别为320 mg L-1、0 mg L-1和3 mg L-1,符合中国畜禽废水排放标准。资源化后得到的菌藻生物质,其生化组成表征结果显示:其生物质主要含蛋白质、脂质、碳水化合物三种生物大分子,三者总重占细胞干重的84%以上。蛋白质含量最高（59%以上）,其由18种氨基酸组成。菌藻生物质应用潜力巨大。