微藻基生物絮凝剂的可持续应用：普通小球藻（Chlorella vulgaris）在微藻采收与染料废水处理中的双重潜力

（编辑推荐）本研究创新性地利用碱性水解从普通小球藻（Chlorella vulgaris）中提取生物絮凝剂（bioflocculant），成功实现微藻高效采收（pH 2-3时20分钟效率>50%）及染料废水处理（脱色率>80%）。通过zeta电位分析揭示电荷中和与桥接效应（bridging effect）机制，为替代传统铝基絮凝剂（PAC）提供绿色解决方案，同时促进微藻生物质的循环利用。

　　

Highlight

本研究探索了从食用级普通小球藻（Chlorella vulgaris）中提取生物絮凝剂的新途径，通过碱性水解优化获得富含蛋白质和多糖的活性成分。该生物絮凝剂在酸性条件（pH 2-3）下显著加速微藻絮凝，20分钟内效率突破50%，远超自然沉降效果；同步应用于三组活性染料（包括偶氮型Red 194和酞菁结构染料）时，脱色率均达80%以上。

Source of materials

实验采用市售食用小球藻干粉（Wenutri品牌）作为原料，并选用三类典型活性染料：偶氮型活性红194（λ_{539 nm}，溶解度60 g/L）、酞菁结构染料及蒽醌型染料，覆盖纺织废水常见污染物谱系。

Bioflocculant extraction

通过全因子设计优化提取工艺，方差分析（ANOVA）验证模型显著性（p<0.05），残差正态性经Shapiro-Wilk检验确认（W=0.9）。提取液活性组分主要包含带电多糖和蛋白质，其絮凝效能与分子质子化程度密切相关。

Conclusions

小球藻生物絮凝剂在低pH环境下通过电荷中和与分子桥接双重机制实现高效絮凝，为微藻采收和染料废水处理提供"一石二鸟"的可持续方案。该技术可直接整合于微藻培养系统，降低运输成本，推动循环经济模式发展。