利用藻类培养来补充废水处理(WWT)流程，因该过程吸收养分，同时将CO₂转化为生物质。因此，越来越多的关注点集中在应用基于藻类的废水处理技术上，以回收养分和捕获CO₂，同时在循环经济中降低经济负担。然而，废水和藻类生理特性的复杂性给工业上的实施带来了技术和经济方面的挑战。基于藻类的废水处理完全依赖藻类吸收和储存生物量中的养分，因此，去除效率与生物质生产率成正比，这种去除机制限制了藻类在低养分浓度废水处理中的应用。与基于细菌的过程中的几个小时相比，基于藻类的 WWT 的水力停留时间 (HRT) 非常长（即 > 10 天）。在以藻类为基础的WWT研究和中试试验中，光养藻类是最常用的方法，光养藻类在废水中的应用面临着二氧化碳供应和光照的挑战。总体而言，光照强度是很重要的条件。以藻类为基础的WWT对有机污染物的去除有限，在进入藻类处理过程之前需要对废水进行预处理。基于藻类的WWT可以与基于细菌的WWT结合使用，在捕获二氧化碳的同时去除部分营养物质。未来的研究应致力于实现高生长速率、环境耐受性强、下游加工简单、生物质价值高的目标。此外，迫切需要更全面系统地分析生物量的碳信用评估和经济价值，以便识别和优先解决降低藻类废水处理技术成本的障碍。