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人类社会发展对能源的需求持续增长,但可得的化石燃料逐渐减少,并且化石燃料的燃烧带来的环境问题日益严重,因此寻找绿色可持续性的替代能源显得尤其紧迫。生物柴油因其具有诸多的优点被公认为是具有发展前景的选择,但是现有的生物柴油的原料主要以粮食作物(玉米、油菜籽等)为主,备受争议。而微藻具有较高的生产速率,且高含油量,不需要占用耕地等诸多优点有成为生物柴油原料的潜力,近年来颇受研究者关注。研究主要集中在微藻的培养以及微藻培养的反应器开发两方面。本文以反应工程学理论为基础,建立了新型的管式振荡流光生物反应器,并对其性能进行了初步的评价,主要进行了以下工作：1、在搅拌式的槽式反应器中,考察了温度、光照强度、培养液pH值以及C02对海生椭球藻生长的影响。研究结果表明,海生椭球藻在不同的pH值下比生长速率不同,当pH值为8.0时,微藻的比生长速率最大；pH值低于7.0时,微藻的生长会受到抑制,在培养液中C02溶解饱和时(此时pH=4.92,25℃),微藻的生长完全被抑制,但是结果显示该情况下,微藻细胞并未受到损害,微藻细胞随着pH值的升高又恢复活力；当光照强度为30001ux时,微藻的生物量在24小时内增加了62.1%,光照强度高于30001ux,出现光抑制现象抑制微藻细胞的光合作用；微藻在温度为27℃时比生长速率最大,温度主要通过影响微藻细胞内的生物酶来影响其生长。2、设计并建立了一套内径为65mm,高1.5m,体积为21L的新型管式振荡流光生物反应器,反应器由振荡部分和培养部分两部分组成,通过调节振荡泵的振幅和频率来实现反应器内流体流动模式的变化,而且该反应器采用内置光源的光照方式,以满足微藻细胞光合作用的需要。3、在管式振荡流光生物反应中对小球藻进行了连续化培养,主要考察了pH值、初始浓度以及多级混合模型参数对微藻培养的影响。结果显示,管式培养器中小球藻在pH值为7.5时比生长速率最大,比文献报道的值有所降低；微藻溶液的初始浓度对微藻培养在管式反应器中的影响很明显,在振荡条件St=2.430, Reo=1427.8,此时反应器的多级混合模型参数N=9,该条件下,随着初始浓度的升高,小球藻的比生长速率逐渐降低,但是体积生产能力增大,即单位时间内微藻产生的绝对生物量增多；调节振幅和频率,当多级混合模型参数N=16时,微藻溶液初始浓度为0.142g/L时,小球藻的比生长速率达到最大值0.563d-1,此时体积最大生产能力达到95mg/(L·d),继续增大初始藻液浓度,比生长速率减小,生产能力也没有明显的增长。综合以上情况表明,管式振荡流光生物反应器中的流体流动特性有利于小球藻的生长,而且该反应体系占地面积较少,单位面积的生产能力可以达到很高,是具有一定发展前景的微藻反应器,但还需要进一步深入的研究。