小球藻作为我国养殖规模化程度较高的藻类,其在生物能源、食品、医疗等方面具有重要的应用价值。在我国小球藻规模化养殖过程中,循环利用几次后的培养液会迅速老化从而对藻生长产生明显抑制。针对这一现象,本文选取小球藻（Chlorella vulgaris）老化液为研究对象,首先分析小球藻培养液在循环培养过程中累积的生长抑制物主要成分,进而研究了颗粒活性炭吸附技术和臭氧氧化技术对老化液中抑制物的去除效果和作用机理,并优化了工艺参数,并在最佳工艺参数调节进行了臭氧氧化法和活性炭吸附法组合技术对小球藻老化液处理效果的对比研究。所有经处理的老化液都进行了回用再培养小球藻实验,以分析其对小球藻生长效率和藻生物量的潜能及藻胞内物质含量的影响。首先,在实验室利用小球藻培养液循环培养小球藻4-5个周期后（每个周期约30天）得到严重抑制小球藻生长的老化液。通过气相色谱对小球藻老化液中的抑制物进行定量分析,并参考新鲜培养液配方利用超纯水将老化液稀释不同倍数后（2、4、6、8、10倍）,添加损失的营养盐用于小球藻再培养。研究发现,小球藻的生长抑制物成分主要为C16:0、C17:0、C18:0饱和类脂肪酸,其含量约占总脂肪酸的83%,脂肪酸含量与小球藻生物量(OD₆₈₀)抑制率呈正相关性。其次,研究颗粒活性炭吸附法对小球藻老化液中脂肪酸的吸附效果。通过研究颗粒活性炭投加量(0²0 g·L^-1)、吸附时间（0¹80 min）、老化液pH值（5-9）、吸附温度（15³5℃）对颗粒活性炭处理脂肪酸的影响,实验发现随着投加量的增加、吸附时间的延长、老化液pH值的提高、吸附温度的降低,活性炭对脂肪酸去除率逐渐增大;同时确定其最佳工艺参数:温度范围为15²5℃,颗粒活性炭投加量为10 g·L^-1,pH值为9,吸附时间为2 h,在此条件下活性炭对脂肪酸的去除达到最佳,去除率为（42.9±4.0）%。此外,通过颗粒内扩散模型（Webber-Morris动力学模型）拟合发现,颗粒内扩散不是控制颗粒活性炭吸附脂肪酸速率的唯一步骤,还可能受到膜扩散和表面吸附的影响。通过对颗粒活性炭吸附脂肪酸的阿伦尼乌斯活化能进行计算,表明颗粒活性炭吸附脂肪酸属于物理吸附,Ea=12.5 kJ·mol^-1。再次,通过研究臭氧投加量(10²5 mg·L^-1)、反应时间（0⁶0 min）、老化液pH值（5⁹）对臭氧氧化技术处理脂肪酸的影响,发现随着臭氧投加量的增加、反应时间的延长、老化液pH值的提高,臭氧对脂肪酸去除率逐渐增大;确定其最佳工艺参数是:臭氧投加量为25 mg·L^-1,最佳反应时间为45 min,pH值9,此时脂肪酸的去除率为（48.0±11.8）%。通过一级动力学特性研究发现,臭氧的半衰期为42.0 min。并且研究发现臭氧氧化对脂肪酸的去除,其含量的85%是由羟基自由基引起的,且臭氧氧化对于饱和类脂肪酸和非饱和性脂肪酸的去除并没有明显差异。最后,在已确定的颗粒活性炭吸附法及臭氧氧化法最佳工艺参数条件下,对比分析颗粒活性炭吸附法、臭氧氧化法及“臭氧氧化+颗粒活性炭”组合法对小球藻老化液的处理效果,并对处理后添加营养盐再培养小球藻的生长能力及藻胞内物质进行分析。结果发现,经“臭氧氧化+颗粒活性炭”组合法处理后的老化液再培养小球藻的藻密度(OD₆₈₀)较颗粒活性炭吸附处理组和臭氧氧化处理组分别显著提高了（16.1±3.2）%和（27.0±5.2）%左右,且达到新鲜培养培养小球藻藻密度的83%左右。此外,与新鲜培养基培养的小球藻相比,采用“臭氧氧化+颗粒活性炭”组合法处理的老化液再培养实验组中小球藻的脂质含量显著增加,提高了（12.0±1.7）%,而小球藻的多糖、蛋白质、叶绿素含量则显著减少,分别减少了（11.7±2.1）%、（14±4.3）%、（17.0±5.8）%,表明脂肪酸的存在有利于脂质的积累,不利于多糖、蛋白质、叶绿素的累积。