污水不经处理排放到水体会引起严重的环境问题,利用微藻处理污水可以吸收污水中碳、氮、磷等营养元素用于自身生物质积累,微藻可以生产色素、饲料或是作为生物柴油的进料。但是一些污水由于浓度过高或者含有毒有机物或重金属,会抑制微藻生长,需要适当的预处理优化污水水质才能用于微藻培养。本研究论文采用电解和添加沸石两种方法提高微藻生物处理高浓度污水的效率,对污染物去除效果及其机理和可行性进行了研究。将电化学氧化与微藻生物技术相结合处理污水可以提高污水的处理效率和微藻生物质的产率。首先通过电解对沼液进行预处理,之后利用微藻对污水进行进一步处理。试验结果表明,电解可以有效地去除污水中污染物,在本研究的试验条件下,污水中氨氮(NH4+)、总磷(TP)、总有机碳(TOC)和总碳(TC)的去除效率可以达到100.0%、97.6%、81.5%和96.6%,浊度和细菌的去除率可以达到100%。污水经过2h电解预处理对后续微藻生物处理有明显的促进效果,生物质积累量较其他预处理高,说明电解与微藻生物技术耦合处理污水是可行的。电解去除氨氮的机理研究发现,电解质的存在能够显著地提高电化学间接氧化的效率,从而提高对氨氮的处理效率,氨氮去除的动力学反应与电解质浓度密切相关,当电解质浓度较低时氨氮电解去除符合一级反应,电解质浓度较高时符合零级反应动力学。通过对在膜生物反应器中添加沸石,发现添加沸石可以提高微藻-细菌生物系统运行的稳定性并提高污水处理效率和微藻生物质的产量。沸石不仅可以缓冲由于进水浓度突然升高对菌藻共生系统造成的危害,长时间存在于膜生物反应器中同样对污染物去除有促进作用,氨氮的去除率从80%提高到95%,总悬浮生物质浓度从1000 mg/L提高到1600mg/L,菌藻生物体系的稳定性也得到显著提高。添加沸石对有机物去除的促进作用不明显,SCOD的去除率始终保持在70%到80%之间。研究发现采用电解结合微藻生物处理沼液,可以取代采用稀释和高温高压等成本较高的预处理方法,而且操作简单可控,处理效率更高,沼液浓度和悬浮颗粒物会在电解过程中随电气浮、电絮凝、电沉降等作用去除,提高了沼液的透光性,提高了后续微藻生物处理的光合作用效率。后续生物化学处理采用微藻技术,处理污水的同时收获具有经济价值的藻类。添加沸石主要是通过物理化学吸附作用降低污水中的氨氮浓度,缓解污水对微生物生长抑制作用,维持膜生物反应器稳定持续的运行；沸石作为载体还可以供微生物,特别是硝化细菌附着,减少冲击负荷对微生物的影响,起到提高氨氮和其他污染物去除率的效果。特别地,添加沸石不仅短时间内有效,间接的对氨氮去除的促进作用则可以伴随沸石存在于反应器运行的始终。该研究解决了高浓度或难生物降解污水对微藻生长抑制的问题,提高了微藻生物处理污水对污染物的去除效率,同时微藻的生物质产量也得到显著提高,为解决环境增值能源系统良性循环能顺利进行,实现污染物资源化利用提供科学依据。