近些年来,微藻作为一种新型的能源物质备受关注,并且在环境治理、医疗保健等领域都有着广泛的应用,如何高效培养微藻也随之成为了当前一研究热点。优化反应器形式可以有效地提高微藻产率,这对于高效培养微藻意义重大。传统的膜光生物反应器在培养微藻方面起到了很大的作用,一般分为膜曝气（CO₂）和膜截留两种应用形式。膜曝气可以减小形成气泡的大小,微藻能够更好地吸收利用CO₂,从而加快微藻的生物量积累,但是后续需要进行采收工艺,流程繁琐并且经济成本较高。膜截留是指利用膜进行采收,截留生物质,实现微藻的固液分离,但是会造成严重的膜污染问题,更换膜组件会加大生产成本。针对这些现状,本研究构建了新型序批式膜光生物反应器,旨在将膜曝气和膜截留在同一反应器内相结合,以SBR反应器的间歇性运行方式为基底,反应阶段进行膜曝气,加快微藻生长,出水阶段膜组件做为分离单元,截留反应器内所有微藻,同时在下一周期的反应阶段（膜曝气）对截留污染的膜组件进行物理反冲洗,极大地缓解膜污染问题,延长了膜组件的使用寿命,从而使得该新型反应器可以长期稳定地培养微藻。本研究分为两部分实验:探索单一变量（膜孔径,光合有效辐射度以及CO₂浓度）对微藻生长情况的影响以及微藻在序批式膜光生物反应器性能的研究。通过测量微藻的生长指标（TSS以及色素含量）来评估单一变量对微藻生长的影响,选取最适宜的条件进行反应器实验。在反应器实验中通过微藻的生长指标(OD₆₉₀,TSS以及色素含量),水质指标（NH₄⁺-N,P去除效果,pH波动情况）以及膜污染指标（TMP,渗透通量,SEM图）来考察反应器长期运行的可行性和稳定性,以及对膜污染的缓解程度,主要得出以下研究结论:（1）实验发现:膜孔径越小（30/100/300 nm）,光合有效辐射度越大（12/24/36W/m²）,CO₂浓度越低（10/20/40%）越有利于微藻生长,故而得出本实验的最佳实验条件用以反应器实验:膜的孔径大小为30 nm,光合有效辐射度为36W/m²,CO₂浓度为10%（v/v,与氮气混合）。（2）在构建的新型序批式膜光生物反应器中进行长期培养微藻的实验（三个周期）。每个周期的实验都使得微藻得到较为稳定而快速的增长,且最大日产量高达150 mg/（L?d）,最大培养浓度高达1355 mg/L。并且叶绿素a的最大累积量为25.0 mg/L,叶绿素b的最大累积量为14.9 mg/L,类胡萝卜素的最大累积量为6.6 mg/L,色素在培养期间也得到大幅度的累积,微藻在反应器内有着很好的生长表现。在48 h的水力停留时间内,反应器三个周期内的氨氮和磷的去除率都稳定在80%左右,同时在10%CO₂（v/v,与氮气混合）,气体流速在2 ml/min的曝气条件下,pH可始终保持在5以上（适于微藻生存）,反应器的水质条件得到自动控制和调节。对于膜污染情况,TMP在运行的三个阶段的平均TMP日增量分别为9.05×10^-33 bar/d,7.27×10^-33 bar/d,7.26×10^-33 bar/d,清水通量在经过水力清洗后分别恢复至初始通量（104.8 L/m²?h?bar）的80%,75%和68%,扫描电镜图像也表明该种形式的反应器可以极大地缓解膜污染问题,这使得该反应器可以长期稳定地运行。