钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)中含有的藻蓝蛋白是一类高价值化合物,可以用于食品和化妆品中,还具有抗氧化、抗炎、抗癌和神经保护作用。目前,钝顶螺旋藻的光自养培养是藻蓝蛋白的唯一商业来源。钝顶螺旋藻的光自养培养生长速率缓慢且需消耗大量的水及营养物质,使得藻蓝蛋白的生产成本高昂。食品工业废水营养物质丰富、毒性小且排放量大,适于培养钝顶螺旋藻,有助于降低藻蓝蛋白生产成本。然而,将食品工业废水培养钝顶螺旋藻与藻蓝蛋白生产相结合的研究少之又少。本文采用6种工艺对钝顶螺旋藻进行藻蓝蛋白粗提取,对提取剂类型、操作次数和操作时间进行优化。从钝顶螺旋藻的生长、糖蜜发酵废水污染物的去除效果和藻蓝蛋白生产3个方面对钝顶螺旋藻FACHB314、FACHB439和FACHB791在糖蜜发酵废水中的培养进行了筛选;同样从以上3各方面对最佳藻株FACHB314在糖蜜发酵废水中的生长进行了pH优化。磷酸盐缓冲液作为提取剂的效果优于水,少数工艺除外。所有工艺中,超声波+溶胀法对于钝顶螺旋藻的藻蓝蛋白提取效果最优,其最佳工艺参数为:超声功率480 W、连续超声15 min、溶胀16 h。钝顶螺旋藻在糖蜜发酵模拟废水中进行混合营养生长,整个培养周期存在环境微生物的污染,3藻株都在各自的废水体系中保持了优势地位。FACHB314生长状况最佳,最大生物量浓度、比生长速率和生物量生产力分别为2.13±0.01g/L、1.14±0.02 d-1和0.59±0.003 g/L/d。钝顶螺旋藻对糖蜜发酵废水中的氨氮和硝氮具有优异的去除能力,对化学需氧量和磷酸根磷的去除效果一般;废水中氮和磷得到了有效回收。综合来看:FACHB314对废水的去除效果最好,为82.11±0.13%(化学需氧量)、99.75±0.06%(氨氮)、94.71±0.08%(硝氮)和78.51±0.04%(磷酸根磷)。钝顶螺旋藻的藻蓝蛋白的含量、纯度和生产力在N源耗尽前后取得最大值;FACHB314的藻蓝蛋白含量、纯度和生产力最高,分别为4.42±0.07%、0.37±0.02和28.0±0.73 mg/L/d。FACHB314为处理糖蜜废水和生产藻蓝蛋白的最佳藻株。pH为8.5-9.0时FACHB314的生长、污染物去除效率和藻蓝蛋白生产最佳。最大生物量、比生长速率和生物量生产力分别为4.27±0.01 g/L、2.17±0.11 d-1和1.37±0.03 g/L/d。化学需氧量、氨氮、硝氮和磷酸根磷的去除率分别为83.78±0.26%、94.68±0.79%、99.29±0.08%和96.86±1.60%,最低浓度分别为381.24±6.04 mg/L、0.81±0.07 mg/L、5.32±0.04 mg/L、0.72±0.03 mg/L。相比于优化前,废水中磷酸根磷的去除效果显著增强;FACHB314回收了废水中85%以上的氮和几乎全部的磷。最高的藻蓝蛋白含量、纯度和生产力分别为5.53±0.26%、0.34±0.01和71.74±4.24 mg/L/d,藻蓝蛋白生产力较优化前提高了1倍以上。pH为8.5-9.0是最佳方案。