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光合细菌(Photosynthetic bacteria，PSB)利用大豆加工废水中的主要污染物，既可高效去除污染物，又能实现菌体生长。如果要从废水中获取PSB，一般需要采用纯菌培养。然而，废水处理不可避免地会感染杂菌，杂菌的存在可能导致系统处理能力下降、菌体无法回收。如何有效控制PSB处理系统中的杂菌，是成功开发PSB废水处理与获取菌体蛋白综合技术的瓶颈之一。为此，本论文以前期分离得到的PSB菌株Z07为对象，开展了杂菌对PSB去除大豆加工废水中主要污染物及菌体产量的影响，控制系统中杂菌的方法及其机制，以及在杂菌存在条件下PSB分离的方法及菌株Z07急性毒性等研究。研究表明，杂菌共存时，采用高效液相色谱法(HPLC)能通过分析水与废水中辅酶Q10(CoQ10)的含量来定量表征PSB的含量方法可行，平均回收率为99.13%，相对标准偏差为0.81%(n=5)，上述方法精密度高，重复性好，可用于CoQ10的提取与检测。该方法的色谱条件为：色谱柱为SphherisorbC18(10cm×4.6mm ID)柱；流动相为甲醇与无水乙醇(体积比9:1)；流速为1mL/min紫外检测波长为275nm；柱温35℃；进样量为15μL；柱压16.4MPa。在纯培养条件下最有利于PSB利用大豆加工废水中主要污染物及实现自身菌体生长的培养条件为：初始大豆加工废水COD为3600mg/L、初始PSB投菌量160mg/L、自然光微好氧、pH为8.0、30℃。杂菌共存时PSB处理大豆加工废水的条件：自然光微好氧(DO0.5-1.0mg/L)、初始PSB投菌量为160mg/L、初始大豆加工废水COD为3600-7200mg/L、pH为8.0-9.0、20-30℃。采用响应曲面法分析Fe2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+、Co2+和Mg2+六种微量元素对PSB菌体产量的影响。综合考虑菌体产量、COD去除效果、添加成本，投加Fe2+与Mg2+组合能够显著提高PSB菌体产量。Fe2+、Mg2+最佳投量为Fe2+0.66mmol/L、Mg2+0.16mmol/L，此时PSB菌体浓度最高可达到1483.5mg/L，COD去除率最高达到89.1%，成本最低达到0.033元/t。对PSB菌体产量影响最显著的微量元素为Co2+。Co2+能够显著提高PSB菌体产量。PSB与杂菌共存时PSB具有较高的优势度，菌体具有回收价值的条件为：PSB与杂菌比例大于2:1、光照厌氧、渗透压0.12atm、pH为8、30℃。序批式系统中，光照厌氧条件下PSB培养系统能够稳定运行，与其它光照氧气条件相比较，PSB菌体增殖与PSB占总菌的比率均最高，PSB菌体增殖2257.2mg/L，PSB干重占总菌的比例达到96.3%，PSB具有较高的优势度；黑暗好氧条件下，PSB菌体仅增殖59.8mg/L，PSB菌体产量仅占总菌产量的百分之32.7%，PSB已经不是优势菌；自然光微好氧条件下，PSB与杂菌的比例从5:1提高到10:1，但PSB菌体增殖基本相同，PSB菌体增殖仅为186.7-191.3mg/L。PSB占总菌的百分率仅为47.8%-48.3%，虽然在该条件下PSB能有效的处理废水，但污水处理效果是由杂菌提供的，PSB已经不是优势菌。PCR-DGGE研究发现，在三种光照氧气条件下PSB都是系统的常驻优势菌。微生物菌群结构从第28d到第35d进入反应器稳定运行阶段，光照厌氧条件下随时间的变化微生物菌群结构变化不显著，进一步验证了在光照厌氧条件下反应器能够稳定运行。Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3、Al2Cl(OH)5三种混凝剂分离PSB的分离率为51%-92%。混凝剂投量大，至少需要5000mg/L的混凝剂才能够将PSB沉淀，不适宜采用混凝方法分离PSB。对比研究表明，采用超滤膜分离PSB，可获得99%的菌体分离率，更加经济高效。以菌株Z07及其与杂菌混合物为饵料(或饲料)的急性毒性实验结果表明，无论是PSB菌体，或是杂菌，二者的混合物，作为动物饵料或饲料是安全的。在一次性投放饵料1g/L条件下，在96h内都不能对饲养的鲫鱼产生任何可以观察到的毒副作用；饲养赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)时，土壤中饵料剂量在5g/kg以下时，在14d天内也未发现任何毒性影响；以12g/kg·d的剂量喂养小鼠时，在14d天内也未发现任何毒性效应。