微藻-菌颗粒污泥工艺特质的探讨
微藻-菌颗粒污泥工艺是近年来发展迅速的新兴污水处理技术。该工艺由于无需曝气、碳转化以及固液分离好等优势，被认为极具潜力的绿色处理技术。研究作者根据已有研究报道，以及现实应用需求，构建了12h（昼，自然光源）-12h（夜，无需光源）运行模式的零曝气自耦合微藻-菌颗粒污泥工艺，用于探讨其在去污、能耗、碳排放和资源回收等方面的性能。
去污能力
已有研究表明，微藻-菌颗粒污泥工艺在光照条件下，可实现有机物（COD）、氨氮和磷酸盐100％、99.6％和100％的去除；在黑暗条件下，工艺亦表现出较高的去污能力，COD、氨氮和磷酸盐去除率分别可达95.1％、96.5％和100％，即在没有光照的夜间微藻-菌颗粒污泥工艺也具有较强的去污能力。因此，基于12h（昼）-12h（夜）运行模式的微藻-菌颗粒污泥工艺，可在无需外部曝气和照明的情况下，为市政废水处理提供技术可行的方案。
能量消耗
在微藻-菌颗粒污泥工艺中，由于无需外源曝气以及颗粒污泥良好的沉降性能，其能量消耗显著降低。另一方面，工艺将更多的碳固定于生物质内，可产生较多的污泥用于厌氧消化产甲烷，提高了能量回收。经核算，微藻-菌颗粒污泥工艺污水处理单位能耗为-0.178 kWh/m3（表1），即该工艺可实现能量的净增益。从全球范围内来看，若该工艺应用于市政污水处理，每年有望产生641亿kWh能量净输出。
碳排放
随着全球气候变化形势的日趋严峻，温室气体排放对全球变暖的作用得到世界各国的普遍关注。据估算，若市政污水处理厂采用以活性污泥法为核心工艺，其每年可贡献全球碳排放2.672亿吨CO2e（表1）。若采用微藻-菌颗粒污泥工艺，市政污水处理过程的碳排放将会大大降低，减排效果可达77％左右。另外，随着碳交易在世界各国的普遍实施，碳排放将会成为未来污水处理厂不可忽视的潜在运行成本。
资源回收
相对于传统活性污泥法，在微藻-菌颗粒污泥工艺中，废水中的更多的营养物（N和P等）会通过微生物同化作用得到去除，并在菌藻生物质内积累。显然，这更有利于从生物质中提取生物油脂、生产生物肥料等，强化污泥的资源化利用过程。
