综述：藻菌共生系统在氨氮废水处理中的应用

本综述系统探讨了藻菌共生（ABS）系统处理氨氮（NH4–N）废水的技术优势，对比传统物理化学方法（如空气吹脱、折点氯化）与生物法（AOB/NOB硝化反硝化），重点解析了温度、光照、CO2浓度等环境因子对ABS系统效能的影响，并展望了其规模化应用与绿色能源结合的潜力。

　　

技术发展与趋势

工业废水中的氨氮（NH₄–N）是引发水体富营养化的关键污染物，传统处理技术各具局限：空气吹脱法需高pH条件且能耗大；化学法如折点氯化虽高效但产生有毒副产物；生物法依赖氨氧化菌（AOB）和亚硝酸盐氧化菌（NOB）的协同作用，但需严格调控溶解氧与碳氮比。

藻菌共生系统的突破

真核微藻（如小球藻）与原核藻类（如蓝细菌）通过光合作用吸收NH₄⁺和PO₄^3?，同时释放O₂促进好氧菌降解有机物。关键发现包括：

• 环境调控：25–30°C温度范围与150–200 μmol/m²/s光强可优化藻菌共生效率；
• 生物絮凝：藻类分泌的胞外聚合物（EPS）能自然沉降污泥，降低分离能耗；
• CO₂协同：系统每去除1 kg NH₄–N可固定1.5–2.0 kg CO₂，实现"负碳"处理。

规模化挑战与创新

最新设计的反应器通过模块化藻膜与细菌生物膜耦合，将NH₄–N去除率提升至90%以上，且能耗较活性污泥法降低40%。未来需解决藻种抗污染、昼夜代谢波动等问题，结合光伏供电可进一步推动商业化应用。

结论

藻菌共生系统为废水处理提供了"以废治废"的绿色范式，其多维效益（氮磷回收、碳减排、低能耗）使其成为可持续水处理技术的标杆。