利用藻類培養來補充廢水處理(WWT)流程，因該過程吸收養分，同時将CO₂轉化爲生物質。因此，越來越多的關注點集中在應用基于藻類的廢水處理技術上，以回收養分和捕獲CO₂，同時在循環經濟中降低經濟負擔。然而，廢水和藻類生理特性的複雜性給工業上的實施帶來了技術和經濟方面的挑戰。基于藻類的廢水處理完全依賴藻類吸收和儲存生物量中的養分，因此，去除效率與生物質生産率成正比，這種去除機制限制了藻類在低養分濃度廢水處理中的應用。與基于細菌的過程中的幾個小時相比，基于藻類的 WWT 的水力停留時間 (HRT) 非常長（即 > 10 天）。在以藻類爲基礎的WWT研究和中試試驗中，光養藻類是最常用的方法，光養藻類在廢水中的應用面臨着二氧化碳供應和光照的挑戰。總體而言，光照強度是很重要的條件。以藻類爲基礎的WWT對有機污染物的去除有限，在進入藻類處理過程之前需要對廢水進行預處理。基于藻類的WWT可以與基于細菌的WWT結合使用，在捕獲二氧化碳的同時去除部分營養物質。未來的研究應緻力于實現高生長速率、環境耐受性強、下遊加工簡單、生物質價值高的目标。此外，迫切需要更全面系統地分析生物量的碳信用評估和經濟價值，以便識别和優先解決降低藻類廢水處理技術成本的障礙。