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随着人民生活水平的不断提高,人们对可再生能源、绿色食品与药品等工业及日用产品的消耗及品质要求也越来越高。但是,生产这些产品的原材料（如传统化石能源、农作物）受到资源的限制而供应量日趋紧张。微藻生物基材料作为一种潜在的原材料,因其生产成本低,培养条件要求不高,而得到广泛的关注。然而,采收困难成为了制约微藻产业发展的主要瓶颈,传统的浮选采收技术普遍存在采收成本高、能耗过高的问题。因此,开发一种新型的微藻采收技术,对促进微藻产业的发展具有十分重要的意义。本文提出并发展了一组新型的微藻无泡浮选采收技术,以小球藻为研究对象,借助响应面优化法系统考察了新技术中各种因素对于小球藻采收率的影响,并结合表面能测试与界面相互作用的XDLVO理论（extended Derjaguin-Laudau-Verwey-Overbeek）对浮珠与小球藻之间的相界面物理化学作用机理进行了详细探讨。主要研究内容及取得的主要成果如下:1)以空心硅硼酸钠微珠作为载体代替传统气浮法的气泡,发展了一种新型的无泡浮选采收技术----浮珠浮选技术,通过对比硅硼酸钠、粉煤灰、空心玻璃珠、乳胶颗粒四种材料的浮珠,发现硅硼酸钠的疏水性更强,浮珠采收率最高,且高于不添加浮选剂条件下气浮法的采收率。当硅硼酸钠浮珠浓度为1g/L时采收率最高,为63.24%。其余三种材质采收率较差,采收率在1025%不等。通过XDLVO理论计算,发现微藻浮珠之间三种相互作用能的作用形式、范围及大小因浮珠种类不同而不同;其中硅硼酸钠与小球藻之间的总相互作用能在16.6nm处存在第二能穴,是其采收率优于其余材料的主要原因。2)运用响应面分析法对浮珠浮选技术进行了参数优化,探明搅拌速率、浮珠浓度和浮珠粒径是影响浮珠浮选小球藻采收率的三个显著因素。在实验条件下得出了基于空心硅硼酸钠浮珠的无泡浮选技术的最优采收条件:搅拌速率133rpm,浮珠粒径56μm,浮珠浓度0.546g/L,预测最优采收率为83.7%,实验验证值为85.4±3.2%,模型与实验结果吻合良好。3)为了进一步改进浮珠浮选技术的采收效率,又提出了微藻预絮凝耦合浮珠浮选的新技术。采收实验表明,在使用FeCl3和壳聚糖作为预絮凝剂时,小球藻的最大采收率分别提高到88.52%和92.04%。通过吸附实验,明确了这两种预絮凝剂在小球藻表面上的吸附行为分别为静电吸附和补丁吸附。通过微藻表面特性检测发现,FeCl3通过改变微藻表面电性,降低微藻间静电斥力使其絮凝,形成絮体后,浮珠以镶嵌的方式与小球藻絮体结合。而壳聚糖则是通过补丁吸附方式吸附在小球藻表面,同时,壳聚糖预絮凝处理后的浮珠表面也贴附了大量的壳聚糖聚集体,可以在微藻与浮珠表面之间形成架桥作用,促进了“小球藻-浮珠”结合体的形成。4)基于化学沉淀法包覆技术,在硅硼酸钠浮珠表面包裹聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDDA）和辣木籽提取物,开发了两种新型浮珠（SLPMs和辣木浮珠）,在浮珠浓度为0.7g/L,SLPMs在pH值为9时,采收率最高,可达到98.43%;辣木浮珠在pH值为7时,采收率最高,可达到89.13%,pH值对于辣木浮珠采收率的影响要比SLPMs大。通过Zeta电位、FTIR等表征实验,揭示新型浮珠材料提高小球藻采收率的作用机理为:（1）PDDA包裹在硅硼酸钠表面,导致浮珠最外层带正电,与小球藻间静电斥力变为引力;在强静电引力作用下,SLPMs周围形成一圈微藻“外套”,通过压缩双电层作用,实现高效采收;（2）辣木提取液包覆改变了浮珠表面疏水性,与小球藻之间亲水斥力由变为疏水引力,同时,辣木籽中含有导致微藻絮凝的活性物质,在采收过程中会释放到藻液中,导致微藻絮凝,以絮体的形式附着在浮珠表面,提高了小球藻的采收率。上述研究成果可以为开发高效、低耗与环境友好的微藻采收新技术,实现微藻生物制造产业化提供理论依据与技术支撑。