在全球淡水稀缺与污水处理能耗高企的双重挑战下，传统污水处理工艺因能耗大、成本高、易产生二次污染等问题，逐渐难以满足 “碳达峰、碳中和” 与资源循环利用的需求。近日，青岛理工大学环境与市政工程学院李昊东、赵方超团队联合青岛崂湾水务有限公司，在市政污水资源化处理领域取得突破性进展 —— 其关于 “蛋白核小球藻处理市政污水” 的试验研究，不仅证实了微藻在真实污水环境中的高效净化能力，更实现了 “污水净化 + 油脂资源回收” 的双重目标，相关成果发表于中国科技核心期刊《净水技术》，为绿色污水处理技术的工业化应用提供了关键数据支撑。
此前，微藻处理污水的研究多依赖人工合成污水，与实际市政污水成分复杂、污染物浓度波动大的特点存在差距，导致技术落地难度较高。本研究直击这一痛点，首次以青岛市某市政污水处理厂的初沉池出水、二沉池出水、污泥消化液三种真实污水为研究对象，系统探索蛋白核小球藻的生长适应性与污染物去除效能。
试验中，团队通过 “梯度驯化” 策略（逐步提高污水占比，从藻种与污水体积比 4:6 过渡至 1:9），成功让小球藻在三种污水中均实现稳定生长 —— 其中污泥消化液因营养元素最丰富，培养 14 天后小球藻干重（DM）达 1.6 g/L，增长量接近 1.4 g/L；即便在营养浓度较低的二沉池出水中，小球藻也能快速生长，4 天内干重即达 0.7 g/L，展现出极强的环境适应能力。
研究数据显示，蛋白核小球藻对市政污水中氮、磷污染物的去除效果显著，且不同污水类型呈现差异化优势：
总氮去除：初沉池出水去除率高达 99.5%，出水总氮浓度仅 0.25 mg/L；二沉池出水、污泥消化液去除率分别为 80.3%、82.3%，出水浓度分别为 6.00 mg/L、57.80 mg/L。
总磷去除：初沉池出水去除率 97.4%，出水总磷 0.15 mg/L；二沉池出水表现最优，去除率 85.5% 且出水总磷低至 0.08 mg/L，远低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级 A 标准（总磷≤0.5 mg/L）；污泥消化液去除率也达 80.0%，出水总磷 0.50 mg/L。
值得注意的是，针对污水中化学需氧量（COD），小球藻在培养初期展现出快速吸收能力 —— 初沉池出水 COD 从 233 mg/L 降至 32 mg/L，去除率 86.3%；污泥消化液 COD 1 天内从 328 mg/L 降至 115 mg/L。虽后期因藻细胞分泌胞外有机物、细胞裂解等原因导致 COD 略有回升，但这一现象为优化培养周期、提升实际处理效率提供了关键参考。
不同于传统工艺仅关注 “去污”，本研究创新性地将 “污水净化” 与 “资源回收” 相结合，重点分析小球藻在三种污水中的油脂积累规律。结果显示：
这一发现意味着，市政污水不仅可通过小球藻实现净化，其培养出的小球藻生物质还能作为生物柴油、动物饲料等产品的原料，为污水处理厂打造 “环保 + 经济” 的闭环产业链提供了可能。
该研究通讯作者、青岛理工大学赵方超副教授指出：“传统污水处理是‘耗能除污’，而微藻技术是‘以污养藻、以藻治污’—— 小球藻通过光合作用吸收污水中的氮磷，同时固定二氧化碳，减少温室气体排放，契合‘双碳’目标。此次试验证实了小球藻在真实市政污水中的适用性，下一步需重点突破工业化培养的稳定性与经济性问题。”
中国科技核心期刊《净水技术》作为水污染控制与水资源利用领域的权威平台，长期聚焦污水处理前沿技术。该刊编辑表示，本研究 “从实验室走向真实污水场景” 的设计思路，以及 “净化 + 资源回收” 的双重价值，为行业提供了兼具科学性与实用性的参考，也体现了《净水技术》鼓励 “解决实际问题、推动技术转化” 的办刊理念。
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