Mục tiêu chính của công trình là tìm kiếm giải pháp xử lý nước thải vừa hiệu quả về mặt môi trường, vừa tiết kiệm năng lượng và có giá trị kinh tế cao hơn so với các phương pháp truyền thống vốn đòi hỏi diện tích lớn và chi phí vận hành cao. Nghiên cứu sử dụng loài vi tảo Chlorella vulgaris kết hợp với hệ thống bể phản ứng quang sinh học màng (Photo Membrane Bioreactor - PMBR) nhằm kiểm tra khả năng thích nghi của vi tảo trong điều kiện nước mặn 13‰ và đánh giá năng lực loại bỏ các hợp chất chứa nitơ và phospho trong nước thải nuôi tôm.

Trong suốt 40 ngày thí nghiệm, các chỉ tiêu quan trọng được theo dõi liên tục bao gồm nồng độ nitrat (N-NO₃⁻), nitrit (N-NO₂⁻), amoni (N-NH₄⁺), phospho (P-PO₄³⁻), mật độ tế bào tảo và sinh khối. Kết quả cho thấy Chlorella vulgaris có khả năng thích nghi rất tốt với môi trường nước thải ao nuôi tôm có độ mặn cao, đạt mật độ trên 11 × 10⁶ tế bào/mL, tương đương sinh khối khô khoảng 600 mg/mL. Điều này chứng minh vi tảo không chỉ tồn tại mà còn phát triển mạnh trong điều kiện nước thải đặc thù của ngành nuôi tôm. Đặc biệt, hệ thống PMBR vận hành ở chế độ không cần cung cấp năng lượng cho sục khí vẫn đạt hiệu quả xử lý đáng kể, với khả năng loại bỏ nitrit đạt 56%, nitrat đạt 76,15%, amoni đạt 65% và phospho đạt 78,07%.

Kết quả nghiên cứu cho thấy công nghệ vi tảo có tiềm năng lớn như một giải pháp sinh học bền vững trong xử lý nước thải nuôi trồng thủy sản, không chỉ giảm tải ô nhiễm đạm và lân trước khi xả ra môi trường mà còn góp phần tiết kiệm năng lượng vận hành. Việc ứng dụng Chlorella vulgaris trong hệ PMBR mở ra triển vọng tích hợp xử lý môi trường với khai thác sinh khối tảo cho các mục đích khác như sản xuất phân sinh học hoặc nguyên liệu sinh học. Công trình mang ý nghĩa thực tiễn cao trong bối cảnh ngành nuôi tôm cần chuyển đổi sang mô hình sản xuất xanh hơn, giảm phát thải và bảo vệ tài nguyên nước, đồng thời cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho việc mở rộng ứng dụng công nghệ sinh học trong xử lý nước thải thủy sản tại Việt Nam.