随着化石能源的耗竭以及温室效应的日益显著，寻觅更为节能和环境友好的污水处置工艺变得更为迫切。废水中氮磷过剩是引发水体富营养化的主要缘由之一。这些氮磷是细菌、真菌和微藻能够应用的营养物质。微藻废水处置是环境可持续的绿色工艺，探究藻菌共培育降解废水污染物的协同代谢调控机制具有科学意义。传统的废水处置经过硝化和反硝化作用，把废水中的污染物转化成无害的化合物。固然处置废水中的碳、氮和磷效率很高，但是需求补充能量，营养物质也会损失。传统的废水处置过程十分复杂，过程控制难度大，还会形成温室气体排放。应用微藻实施废水处置，既能降低能耗，又能促进氮磷等营养物质的循环应用。微藻废水处置包括藻类塘、活性藻和固定化藻等方式。藻菌共生工业污水处理技术在20世纪50年代由Oswald等率先提出，逐渐开展为高效藻类塘技术，该技术经过增加搅拌等使得塘中藻类的生长得以强化，在藻类和细菌的协同作用下，有机物、氮、磷和其他污染物的去除效率得到大幅提升。相比于传统污水处置中以细菌和原生动物为主体的活性污泥来说，藻类的蛋白质含量高，收获后可用作动物饲料或饵料。
近年来，微藻废水处置在农业、工业和城市废水的处置中有了新的探究。本文中，笔者综述微藻废水处置中的藻种选育、藻菌共培育、藻菌絮体、过程集成、可持续开发和技术经济评价等问题。
1、微藻在废水处置中的应用
微藻能够处置农业、工业、城市等多个来源的废水。这些废水中COD、总氮(TN)、总磷(TP)、总有机碳(TOC)和重金属等污染物的含量千差万别，排放规范也不尽相同。为更有针对性地处置这些废水，去除主要污染物，目前曾经有了一些胜利尝试，详见表1。
1.1 农业废水处置
为满足对蛋白和水产品的需求，全球范围内的水产养殖业范围逐渐扩展，产生的农业废水也在逐年增加。室外开放培育微藻坚持严厉无菌是艰难的。Halfhide等研讨发现，微藻无菌和有菌处置水产废水的生物量都可达0.35g/L，硝基氮(NO3-)去除率也都大于95%，但是无菌条件下COD去除率只要25%～30%，而有菌处置条件下能够到达75%以上。鱼菜共生是生态化的农业生产系统。在鱼菜共生系统中鱼会产生粪便等进入水体，Addy等参加小球藻和鱼构成一个动态均衡，稳定pH在7，氨氮(NH4+)和亚硝酸盐都能够有效去除，结果也证明，微藻比蔬菜对氮去除效果好。Xu等在养鱼废水中参加微藻，COD、TN和TP去除率达50%以上。养猪废水中的TN1356mg/L，TP63.5mg/L，Ganeshkumar等用微藻直接处置养猪废水，TN去除率仅有40.88%，TP去除率3.1%。将养猪废水和酿酒厂废水按体积比20∶80混合后，6～10d后TN去除率89.36%，TP去除率56.56%，微藻含油50%。微藻处置农业废水潜力宏大，需求分离各地实践状况，从生态农业和循环经济角度动身，做好藻种选育、工艺优化和产品开发工作。
1.2 工业废水处置
采用成熟的液体培育基能够保证微藻快速生长，但是工业废水中的成分与传统培育基还有很大差异。Hyu等发现，假如不添加其他成分，混合微藻处置能完整肃清动物粪便废液、沼渣废液和纺织废水中的磷，但是氮的去除率分别仅有72.3%、16.7%和70.1%。其中，混合微藻在纺织废水中的生长最好，但是生物量仅有0.4g/L，这限制了微藻对氮的进一步应用。Gao等研讨发现，海鲜加工废水中的TN为120mg/L，经微藻处置45d后能够较好去除，假如经过曝气或稀释，处置时间能缩短至19d。Memon等发现制糖废水中的COD可达16g/L，小球藻和恶臭假单胞菌能去除其中的55%。假如再参加0.08g/L的聚丙烯酸酯多元醇，COD去除率能到达80%。Solovchenko等发现酒精蒸馏废水的COD高达20g/L，经过预处置，将pH调控至6～7，对之后的废水处置至关重要。传统的厌氧硝化废水处置后产生大量活性污泥，需求处置。Ge等在微藻培育体系中参加4种浓度的活性污泥浓缩液，处置50d后TN、TP和COD的去除率都大于90%。需求留意的是，Ren等发现，随着活性污泥浓缩液浓度的提升，微藻油脂含量降落到10.2%。假如在实践活性污泥浓缩液中再参加1g/L的废甘油，生物质产率能到达0.46g/(L·d)，油脂含量能到达27%，污染物的去除率均大于86%。但是参加甘油质量浓度大于1g/L，微藻生物量和污染物去除率均大幅降落。假如不加甘油，COD和TP的去除没有显著差别，但是TN去除率降低到77.2%。Daneshvar等发现藻种选择在废水处置中也很关键，同样处置乳业废水，栅藻能去除86.21%以上的TN和TP，海洋扁藻仅能去除44.92%的TN和42.18%的TP。除了COD、TN和TP等指标外，工业废水还包括重金属离子和有毒有害化学品等成分，需求多个步骤实施净化。微藻能够作为整体工艺的一个环节，能够提升工业废水效率。
1.3 城市废水处置
城市废水的组成与工农业废水有差别。普通来说，城市废水经过一级处置后，能够经过微藻实施深化处置。比方，Wang等实施城市废水一级处置后，TN和TP质量浓度分别从20～80mg/L和3～7mg/L降低到5～30mg/L和0.2～3mg/L，再用传统办法处置需求消耗能量，也难以继续去除废弃物，而应用微藻就能够到达净化目的。食品废弃物厌氧消化废水中COD和NH4+均较高，Cheng等发现通入15%CO2能够促进小球藻生长和污染物的去除，同时，用臭氧实施前处置比用曝气实施前处置对COD、TN和TP的去除更有效。Katam等直接从湖中采集的混藻也对餐厨废水中的TN、TP和总有机碳(TOC)有大于85%的去除效果。
1.4 含农药和抗生素等的有害废水处置
工农业废水以及城市废水中可能均含一些有害物质。这些物质含量不高，但是持续累积会对环境和人类安康形成危害，比方农药、抗生素等。微藻去除废水中有害化合物的机制包括降解或吸附。水培番茄废水中含有多种杀虫剂，包括甲霜灵、嘧霉胺、芬太尼、碘普利酮和三氯吡啶。固然栅藻和小球藻均能快速去除这些杀虫剂，但是嘧霉胺仅仅是吸附在微藻外表，而其他杀虫剂均是被藻完整合成。抗生素普通对藻类具有细胞毒性。在废水中抗生素也会发作光解和水解。比方，Guo等用小球藻、衣藻和麦可藻(Mychonastes)能在150h后去除废水中的头孢类抗生素7氨基头孢菌素酸，除了光解和水解外，3种微藻的吸附发挥了重要作用。假如仅凭光解和水解，去除7氨基头孢菌素酸需求300h。分离光降解和吸附，Norvill等用高速藻类塘处置含100μg/L四环素的城市废水，其中四环素的去除率可达93%～99%。Hom-Diaz等用室外1200L的光生物反响器处置包含大量药物化合物的废水，对立炎药物(布洛芬、对乙酰氨基酚、水杨酸和可待因)的去除率可达98%，对利尿剂氢氯噻嗪的去除率84%，呋塞米则可以完整去除，抗生素类化合物(阿奇霉素、环丙沙星、氧氟沙星和红霉素)的去除率只要48%，肉体药物氯拉西泮等的去除率在30%～57%。炔雌醇是一种激素，Cheng等补充15%CO2培育小球藻PYZU1处置含炔雌醇的废水220h后，5mg/L的炔雌醇去除率到达94%。在实验室范围的膜生物反响器中，小球藻能去除85.6%的羟氨苄青霉素。Shi等研讨发现，假如小球藻处置后，再加来源于湿地堆积物或活性污泥的菌处置，羟氨苄青霉素的去除率能到达99%。废水中的抗生素、杀虫剂和化学杀菌剂假如含量高过微藻耐受极限，将抑止微藻生长，以至形成微藻死亡。假如微藻能完整降解这些抗生素类物质，收获的微藻生物质还能够开发为生物燃料。假如只是吸附在藻体内，能够思索将藻热解后应用。
2、微藻废水处置的关键问题
2.1 藻种选育
废水是一个复杂的体系，其中假如含有高浓度氨氮和其他有毒有害物质，都会构成环境压力，影响以至抑止藻类生长。废水处置普通在室外实施，温度和光照等环境条件均会在不同时间尺度上产生动摇，也需求微藻能顺应这些环境条件的变化。普通来说，微藻处置有害物质要阅历生物富集和生物转化两个步骤，前提条件是能耐受这些有害物质对藻类产生的影响。苯酚等浓度是工业废水排放中的重要检测指标。Cheng等研讨发现，每克小型黄丝藻(Tribonemaminus)能去除449.46mg苯酚。初始苯酚质量浓度为700mg/L时，培育6d后，苯酚去除率80%。二嗪农(Diazinon)是典型的杀虫剂。Kurade等研讨发现，假如水体中二嗪农的质量浓度只要20mg/L，12d后小球藻能够脱除94%的二嗪农。但是，当水体中二嗪农的质量浓度到达40mg/L，小球藻的生长就会遭到明显抑止，脱除率也会降低。多溴二苯醚是阻燃剂，在运用中会被释放到水体。多个国度水体中都检测到多溴二苯醚。Wang等研讨了9个藻株发现，有4个能够耐受600μg/L的多溴二苯醚，其中1株小球藻的7d脱除率能够到达82%～90%。同时，他们发现500～700mg/L的苯酚会抑止小球藻生长，并且不会得到有效降解。
普通来说，废水处置的藻株是从环境中挑选得到。清华大学胡洪营教授团队的Zhang等应用Biolog办法高效挑选能够异养的微藻，挑选得到的小球藻和栅藻能够应用20余种有机底物。这些微藻能够应用废水中的有机底物生产生物燃料。
微藻的基因工程改造还有一定难度。顺应性进化能够不经过基因工程手腕定向提升微藻对环境的顺应才能。顺应性进化的常用办法是培育微生物抵达一定的指标(细胞密度、生长速率或底物耗费等)后实施传代培育，不时反复这个过程直至代谢表型不再变化。目前曾经有应用顺应进化手腕强化微藻代谢表型的研讨。例如，Wang等研讨发现，顺应进化后的小球藻不但可以耐受500～700mg/L的苯酚，在第7天时，500mg/L的苯酚能够完整降解，700mg/L的苯酚也能降解到100mg/L左右。微藻顺应性进化的机制能够经过组学数据等加以剖析。如何提升进化效率是关键技术问题之一。
2.2 藻菌共培
养藻菌共培育实施废水处置是目前的研讨热点。除了藻菌选择，合理布置工艺道路，设置工艺参数也是十分关键的，包括水力停留时间、光照循环、通气速率、稀释倍率和固定化等。Posadas等调查了藻菌生物膜反响器和普通细菌生物膜反响器处置城市废水的才能。藻菌生物膜反响器对碳、氮和磷的去除率分别到达91%、70%和85%。碳去除率比普通细菌生物膜反响器高1倍，而且普通细菌生物膜反响器不能去除磷。需求留意的是，藻菌生物膜反响器的水脚印有0.5～6.7L/(m2·d)，比普通细菌生物膜反响器要高。在厌氧发酵微藻废水处置的两段法工艺中，假如微藻废水处置后的生物质循环到第一段，能够显著提升藻絮体的含量，那么第二段废水的扫除液体中总悬浮固体颗粒的含量降低，能满足欧盟的排放规范。假如停留时间是2d，TOC、无机碳和TN的去除率分别可达86%～90%、57%～98%和68%～79%。
水力停留时间是比拟关键的操作参数。Arcila等研讨发现，水力停留时间短，废水处置量大，但是处置效果一定能到达请求。假如水力停留时间是2d，藻菌汇集体处置城市污水中的COD、NH4+和TP的去除率都在9%～12%。假如水力停留时间到达6d，COD、NH4+和TP的去除率分别为92%、96%和29%。假如继续增加水力停留时间到10d，TP的去除率能提升到49%。
光暗循环也是微藻废水处置中的重要参数。同样处置城市污水，Lee等比拟了12h∶12h光暗循环、12h∶60h光暗循环以及12h∶60h光暗循环12h∶12h光暗循环两段法这3种工艺，两段法的微藻生物量产率和油脂产率均最高，分别为282.6和71.4mg/(L·d)，COD、TN和TP的去除率分别为92.3%、95.8%和98.1%。
另外一个重要的参数是通气速率。Tang等研讨发现，藻菌共培育系统在低通气速率(0.2L/min)时处置生活污水的NH4+、TN和TP去除率高于活性污泥法。通气速率增加，水力剪切力提升，不利于藻类生长。
在藻菌共培育中，藻和菌的选择都是十分关键。为了去除NH4+，参加硝化细菌后，NH4+去除速率从单纯的藻类培育的44mg/(L·d)提升到100mg/(L·d)。运用藻菌共培育处置焦化废水，其中的苯酚可以完整降解，而单纯藻类培育只能去除27.3%。同时，藻菌共培育的NH4+去除率和油脂产率也是单纯藻类培育的2.3倍和1.5倍。藻类的回收在操作本钱中占有较大比例。同时固定化恶臭假单胞菌和小球藻比单菌、纯藻、固定化单菌和固定化纯藻处置废水NH4+、TP和COD去除率都要高，藻菌共培育18h后，城市废水中的NH4+和TP均可完整去除，纯藻或固定化纯藻只能去除80%的NH4+和73%的TP，而单菌和固定化单菌仅能去除30%～40%的NH4+和15%的TP。为了处置加拿大某工业园区的废水，Belanger-Lepine等调查了营养胁迫(氮、磷、铁)、培育形式(自养、异养和兼养)、盐度、pH和废水来源对油脂合成的影响。在这些条件中，pH为7时，油脂含量能到达28%。Iasimone等在400L的跑道池反响器中共培育圆红冬孢酵母和小球藻(接种比例1∶2)处置城市废水，TN去除速率2.9mg/(L·d)，TP的去除速率0.96mg/(L·d)，14d后，油脂含量15%。为了构成稳定的藻菌处置废水，环境条件需求优化。为了处置沼渣废液，Jiang等设置温度25℃，混合固体悬浮颗粒质量浓度7g/L，溶氧5mg/L，水力停留时间6h，微藻接种密度0.5mg/L，微藻生物质产率85.14mg/(L·d)，油脂产率20.19mg/(L·d)。Liu等将藻活性污泥共培育6h后，TN和TP的去除率分别为50.4%和35.7%，而好氧活性污泥法的TN和TP的去除率分别为32.8%和25.6%。β雌二醇是典型环境污染物，Parlade等应用藻菌共培育室外光生物反响器处置含β雌二醇废水，在适宜时节去除率大于93.5%，在温度和光照都不利的条件下，24h的去除率也有50%。其中，小球藻发挥的作用最大。藻菌共培育中，藻菌之间的互相作用对微藻生长和废水处置都有显著影响。Pastore等以小球藻和缺陷短波单胞菌共培育为研讨体系，发现单胞菌更能去除废水中的有机质，并将氮转化成氨，而小球藻在去除氮和磷方面更有利。
合理构建藻菌的互利共生关系至关重要。受菌种、藻种和环境要素影响，藻菌之间可能存在互利共生或者竞争关系。微藻耗费一局部小分子有机物，固碳释放O2。释放的O2有利于好氧菌代谢，释放的小分子有机物和CO2能够被微藻应用。微藻排放的抑菌物质和对培育基pH的影响可能都会对细菌不利。微藻分泌的胞外多糖等能够促进细菌等生长。局部细菌也会产生能促进微藻代谢生长的促进因子。随着污水中可生化降解有机物增加，微生物大量繁衍，有些细菌代谢产物大量累积对微藻也是不利的。藻和菌的接种密度是构建藻菌体系的关键参数。目前树立的藻菌共生组合包括微藻细菌共培育、微藻真菌共培育和多藻多菌共培育等。在富含营养的废水中，藻菌的共生关系比拟脆弱。为强化藻菌共培育的稳定性，强化采收的效率，曾经树立了一些固定化和生物膜的藻菌共培育系统，并用于生活污水、工业废水和市政废水的处置。
2.3 藻菌絮体
微藻废水处置的50%的本钱都集中在微藻采收阶段。由于光生物反响器中微藻密度低，离心法采收微藻，能量损耗大。假如添加絮凝剂或者固定实施微藻采收，还需求二次处置，也可能影响微藻的进一步应用。局部真菌能够辅助藻类絮凝。在自然环境中，一些微型绿藻可以和蓝藻、真菌和细菌等构成絮状构造。树立藻菌絮体(microalgalbacterialflocs，MaB-flocs)，充沛发挥微藻和细菌等的优势，再加上其具有采收便当的特性，是十分有潜力的废水处置办法。藻菌絮体处置工业、农业废水中都获得了一定效果，并在室外12m3的跑道池中也实施了中试。目前，藻菌絮体多是从自然界取得，如何在实验室有效构建藻菌絮体还有待研讨。藻菌絮体中藻类并非单一藻种，这些微藻在实践应用中能否维持稳定的群落构造也不可以肯定。表2中，笔者比拟文献报道的藻菌絮体处置废水中的状况，TN去除率19.7%～76.5%，废水处置效果需求进一步强化。
2.4 工艺集成与光生物反响器选择
废水的成分十分复杂，单一工艺常常不能满足处置需求。对微藻废水处置来说，光生物反响器的选择也十分重要。微藻可以处置的废水中COD不能太高，同时长时间培育微藻可能产生新的有机物，使得废水中的COD又再度升高。要想取得处置废水的最佳效果，需求在工艺上实施集成，选择适宜的反响器也是关键的技术问题。一种是分为两段，分别经过微藻和活性污泥实施废水处置。Ren等提出两段法处置高强度有机废水，第一段用哈尔滨产乙醇杆菌暗发酵产H2，发酵产物主要是乙酸。再在第二段中用栅藻实施异养培育处置含乙酸废水，生物量到达1.98g/L，油脂含量到达40.9%，能源转化效率从单段的18.6%提升到37.4%，COD去除率提升了131%。多数研讨是将微藻和活性污泥共培育实施废水处置，当然有些需求先经过活性污泥的预处置。
为了减少废水中污染物对微藻的负面影响，Chang等提出了一种环形离子交流膜反响器。废水经过离子交流膜后进入藻类培育反响器，再处置营养过剩废水、高浊度废水和重金属离子废水。微藻的生物量能够分别从传统光生物反响器的2.34、2.15和0g/L，提升到4.24、3.13和2.04g/L。藻类生物膜反响器的突出特性是微藻采收留易。生物膜中的生物包括蓝藻、绿藻、硅藻、细菌和真菌等，不同的生物膜，处置性能也有很大差别。生物膜中的微藻是兼养培育，充沛发挥微藻的作用，有利于废水处置。在活性污泥处置和微藻处置之后再加1个紫外消毒工艺，能够去除局部微生物，假如对水中微生物有特殊请求能够尝试。Ma等提出了1种新颖的微藻燃料电池处置稀释的废水，以有生物膜的不锈钢网作为阴极和过滤资料，生物量能到达3.5～6.5g/L，输出电流密度能够到达200mA/m2。Zhang等在跑道池中竖立平板式光生物反响器，构树立体藻类生物膜反响器，能够提升藻类生物量和污染物去除率，降低生产本钱。光生物反响器的设计还需求提升光能应用效率，降低生产本钱，满足大范围微藻培育的需求。
2.5 废水中营养物质的调整
普通来说，很难把废水直接用来养藻，主要缘由就在于废水的营养成分一定合适藻类生长。藻类生长需求的氮、磷、硫及微量元素在废水中不一定都能满足藻类生长需求。此外，废水中的某些成分过高，也不利于藻类生长，因而需求稀释。比方，Yao等研讨发现，某二级处置市政废水中TP只要0.424mg/L、TN39.85mg/L，远远低于BG11培育基中的氮和磷的量。而养猪废水中氮和磷浓度(TN633mg/L、TP61.53mg/L)又过高，需求稀释。假如把养猪废水和二级处置市政废水依照体积比1∶3混合，小球藻能去除88%的TN、全部NH4+和TP。啤酒厂废水也存在氮、磷及微量元素缺乏的问题。Zheng等发现，假如将养猪废水和啤酒厂废水依照1∶5混合，小球藻能去除100%的NH4+、96%的TN和90%的TP。
有时，废水中含有重金属元素和高浓度的NH4+。但是铁、锰、锌、钼、铜和钴等重金属元素是微藻生长所需的微量元素，假如废水中缺失这些微量元素，生长和某些生理活动也会遭到限制，因而需求补充。而各种废水中也可能含有镉、铬、汞和铅等重金属元素，但是他们不是微藻培育基中的成分，假如这些重金属元素含量超越一定限度将极大影响藻类生长，以至造成微藻死亡。同时，重金属在一定水平内能够吸附到微藻外表或者富集到微藻体内。因而，需求依据富集的重金属详细状况，选择适宜的途径处置微藻，并需求留意这些重金属的回收。
NH4+是微藻能够应用的无机氮源，但是高浓度NH4+将抑止微藻生长。为了降低NH4+的毒性，能够选择对废水实施稀释。但是稀释后废水中其他营养成分的浓度也会显著降低，对微藻的生长也是不利的。目前可能的处置办法包括先气提处置、优化碳氮比、参加硝化细菌或流加培育等。家禽养殖废弃物厌氧硝化废水中NH4+质量浓度到达4315mg/L。对多数微藻来说，这样的NH4+浓度超越了微藻能够耐受限度。Markou采取流加培育形式，NH4+去除率可达95%。需求留意的是，在低流加速率(5或10mg/(L·d))条件下，钝顶节旋藻(Arthrospiraplatensis)的生物量低于高流加速率(20或30mg/(L·d))的生物量，而在这4个流加速率下，小球藻的生物量差异不大。阐明对钝顶节旋藻来说，低流加浓度的营养不能完整满足生长需求。无粪便养猪废水中NH4+有220mg/L，Lu等参加α酮戊二酸能有效促进NH4+的异化，但是价钱昂贵，应用效率低。假如碳源换成葡萄糖、柠檬酸或者NaHCO3，也能起到强化去除NH4+的效果。Zheng等先用汽提脱氨，再用生物柴油生产中废甘油为碳源，调控小球藻生物脱除废水中污染物，其中NH4+质量浓度在55或110mg/L，碳氮比5∶1或25∶1时、pH控制在7时，NH4+能够完整去除。Wang等提出微藻去除NH+4的三段处置工艺，第一段加氮兼养培育3d，第二段缺氮兼养2d，第三段加NH4+自养5d，NH4+的均匀去除速率为4.2mg/(L·d)。
2.6 可持续综合开发
微藻废水处置过程的固定投资和运转本钱较高，为了提升其技术经济性，有必要实施综合开发，提升技术的可持续性(图1)。
经过废水处置后，水体中微藻的生物量增加，得到的微藻是能够应用的生物质资源。微藻废水处置可以和CO2捕获和生物燃料生产集成在一同。CO2是微藻光协作用所需的碳源，有些研讨尝试微藻固定烟道气中的CO2，更接近实践应用。但是如何提升固碳效率是中心问题。在连续通气条件下，固碳效率可能只要2%。大量的烟道气并没有得到有效应用。为了到达废水处置、CO2捕获和生物燃料生产的多重目的，废水组成还要合理配置。普通城市废水中的氮、磷等营养物质能够满足微藻生长需求，但是氮磷比例一定合适生物燃料的生产。这就需求量体裁衣地选择不同来源的废水，依照生产需求，设置配比，完成多目的最大化。废水的来源影响微藻的收获以及进一步开发应用。普通来说，农业废水不含有毒害物质，得到的微藻能够用于生物肥料的研发。处置梭鲈养殖废水后得到的藻菌絮既含有一定营养成分，又含有一定灰分。vandenHende等添加2%～8%的藻菌絮体到虾的饵料中，固然明显提升了饵料的红黄色泽，但是不影响虾的产量和质量。Renuka等运用常规化肥，配比单细胞藻(小球藻、栅藻、色球藻或绿球藻)或者纤毛藻(纤毛藻、念珠藻、费氏藻或水绵)作为小麦的肥料，其中氮肥用量减少25%，全株质量提升7.4%～33%，穗质量提升10%，千粒质量提升5.6%～8.4%。鱼腥藻能够有效去除养鱼废水中的NH4+和硝酸盐，但是去除硝酸盐效果不佳，收获的鱼腥藻为肥料能够提升绿叶菜(芝麻菜、苋菜和小白菜)的产量。农业沼气中含有大量的CO2，是微藻培育需求的底物。工业废水普通含有重金属离子等，不合适作为肥料，但能够作为生物质气化或催化转化的原料。Wieczorek等优化底物接种浓度、温度和前处置方式，酶催化转化收获的藻菌絮体，每克挥发性固体最多能产生271mL的沼气。将生物沼气通入到微藻培育光生物反响器，微藻可以完整应用沼气中的CO2，生物量得到提升，NH4+和TP的去除率也得到改善。但是，传统废水处置中有些挥发性有机物难以去除，能耗也高。
2.7 技术经济剖析微风险评价
随着技术的开展，微藻废水处置过程中的技术瓶颈也在变化中。依据不同工艺实施技术经济性剖析有助于综合评价工艺的优缺陷。Mata等剖析了微藻处置啤酒厂废水并制备生物柴油的技术经济性，结果标明，微藻收获和油脂别离是主要的技术瓶颈。Sfez等对藻菌絮体处置水产养殖废水在中试范围(28m2)和假定的工业范围(41个池子，每个池面积245m2)做了全生命周期剖析。在工业范围，将藻菌絮体开发成虾饵料比生产沼气更具经济性，但是能耗还需求进一步降低。藻菌絮体处置每吨水产养殖废水和食品工业废水的本钱在0.25～0.5欧元，投资本钱与跑道池混合处置工艺相比仍比拟昂贵。综合评价藻菌絮体废水处置后开发成肥料、虾饵料、藻胆蛋白和沼气的经济性，开发成饵料经济性较好，但是最有潜力的是生产藻胆蛋白。Diaz-Garduno等对西班牙废水中的53种有害化合物实施了包括微藻废水处置技术在内的不同过程的评价。吐纳麝香、麝香草胺和氧氟沙星作为香精和抗生素中的代表，很难降解，需求给予关注。微藻处置这些环境风险化合物时具有很强的种属特异性，在可行性实验中就需求挑选对这些物质能更高效去除的藻类。
固然20世纪50年代末就提出了微藻废水处置，但是至今还没有工业化的大范围应用。除了废水处置的效率外，系统的稳定性(鲁棒性)也是关键问题。高效采收微藻能够降低生产本钱，提升综合应用效率，可以进一步提升技术的经济性。为完成废水处置任务，需求一定的微藻生物量，依照目前常规的微藻产率，需求大面积的土地用于放置光生物反响器。在很多区域，土地本钱很高，从这个角度来看，微藻废水处置的技术经济性不被认可。此外，即便微藻废水处置能获得不错的效果，但可能的环境风险也需求详尽评价。固然香精和抗生素的浓度不高，但是需求处置的废水量大，持续累积依然会对环境形成危害。
3、总结与瞻望
微藻废水处置还需求重点开展高效低耗的高强度生活污水、农业养殖废水和典型工业废水的生态管理技术，经过藻菌共生促进富含碳、氮、磷、硫及重金属等污染物的防治与资源化应用，探究藻菌共培育体系内碳、氮、磷、硫、重金属等污染物的富集或降解机制以及协同降解机制，构筑生态化废水处置新办法，降低停留时间，提升废水处置效率，完成系统内的自维持与自更新。
微藻废水处置是有潜力的绿色技术。需求针对不同废水的处置需求，选择适宜的藻种(及菌种)和工艺，进一步提升废水处置效率。目前，多数研讨还停留在实验室阶段，需求更多中试范围以上的实验数据，发现新的技术瓶颈。需求从污染物处置效率、过程能量需求和经济性等多方面调查新的微藻废水处置工艺，注重基于微藻的产品开发，提出可持续开发道路，推进微藻废水处置的更普遍应用。
