燃煤电厂中煤炭燃烧后产生大量烟道气,包含CO2、NOx、SO2等无机污染物,造成空气雾霾、温室效应、酸雨等污染问题。相较于传统物化法处理烟气,微藻不仅可以利用烟气中氮氧化物作为氮源同化吸收,而且可以利用自身光合作用吸收烟气中的CO2,用以合成有价值的生物质,对环境治理、资源回收有积极的意义。现有文献已经报道了几株藻种具备烟气脱硝固碳功能,但是利用微藻进行实际烟道气污染物脱除的报道较少。开发生长速度快、脱硝效率高的新型藻株并系统研究微藻用于实际烟道气脱硝固碳效能意义重大。本研究以自然环境筛得的微芒藻PFA、小球藻L2与蹄形藻PFB为主要研究对象,以助溶剂Fe(II)EDTA添加工艺为辅助手段,对三株藻种在不同水源下用于实际烟道气脱硝固碳效能做系统研究,并作环境效应评估。研究发现PFA与PFB具有优异的生物质积累能力及固碳效能,藻密度达1.083g/L、1.332 g/L,平均生物质积累效能0.090 g/(L·d)、0.110 g/(L·d),固碳效能0.273g/(L·d)、0.249 g/(L·d)。而采用BG11培养液与生活污水1:1作为水源,既有丰富的有机碳作为微藻异养碳源,又存在充足的氮源及营养要素,平均生物质积累可提升20%~50%,最高藻密度高达1.638 g/L、1.569 g/L,平均生物质积累速率0.155 g/(L·d)、0.136 g/(L·d)。三株微藻均对烟道气中NO具有长期稳定的去除效果,针对模拟烟气的脱硝去除率依次为17.66%、16.62%和14.30%,实际烟气脱硝去除率依次为27.88%、22.96%和24.23%,最低NO排放浓度≤5ppm,符合超低排放标准。其中,小球藻L2脱硝效能十分优异,是理想的脱硝藻种。5mm气泡曝气下微藻NO去除效率仅为9.79%,而1mm气泡曝气去除率可达23.65%,通过改变气泡大小提升气-液接触面积可使表观脱硝效率提升13%左右;通过多柱串联可提升藻液中的气体停留时间而使气-液传质效果得到改善,最高可实现78.03%的表观脱硝效能。助溶剂Fe(II)EDTA对NO的络合作用可以显著提升体系脱硝效能,针对实际烟道气,不含助溶剂调控的PFA、L2与PFB体系NO去除率仅为22.96%、25.88%和24.23%,助溶剂使NO脱除率提升20%~30%,三株微藻可以实现59.77%、62.76%和48.18%的脱硝效果。PFA、L2与PFB三株微藻对污水中氮、磷元素具有优异的去除效果。对水源中NH4-N去除率均在5天内达98%以上,污水NH4-N处理浓度最低均≤0.1 mg/L,排放符合国家一级A标准;对水源中TN的去除均在80%以上,PFA与L2可达到90%,处理后的生活污水排放TN指标符合国家一级A标准;三株微藻对水源中TP的去除均在3天内达96%以上,水体TP浓度均小于1 mg/L,TP排放指标符合国家一级A标准。在微藻用于实际烟气脱硝固碳体系中,藻液pH可维持在6~7之间,符合国家污水排放一级A标准;收藻时水中氮素含量≤20 mg/L,符合污水排放一级B标准。综合对比PFA、L2与PFB三株微藻,微芒藻PFA既能在污水水源中具备较高的生物质积累及固碳效能,又对烟气中的NO具有较高的表观去除率,是微藻技术用于燃煤电厂烟气脱硝固碳的首选理想藻种,而L2更适用于培养液条件下烟气脱硝,PFB则更适于污水环境下固碳。