在人类生存环境日益恶化,自然资源日益短缺的今天,微藻作为一种既可以降解污染物又可以生产能源的微生物,受到了人们的广泛关注。利用城市污水培养微藻可以实现污水资源化,降低市政污水处理的成本以及降低微藻生物柴油工艺的成本。微藻由于细胞个体微小、于溶液中较为分散、细胞干重含量低等原因,使得其收获成本较高,成为制约整个工艺发展的瓶颈环节。基于现有微藻收获方法无法满足高效、经济要求的背景,本课题开发了一种新型磁絮凝剂对城市污水中培养的小球藻和斜生栅藻进行收获。本课题采用共沉淀法制备了磁性纳米四氧化三铁,并优化了合成条件。而后通过溶胶凝胶法在纳米四氧化三铁表面复合聚合氯化铝(PAC),并确定了两种原料最佳混合比为1:3。利用SEM、XRD、VSM及Zeta电位分析方法对包裹前后的磁性材料进行了表征。包裹前后的的材料呈类球状,大小较为均匀,尺寸在60～80 nm左右;包裹前后的材料都具有超顺磁性,饱和磁性强度分别为92.32 emu/g和73.53 emu/g;Zeta电位分别为-13.9 m V和46.5m V,合成的磁絮凝剂3 min内对微藻收获率可达95%以上。利用所制备的磁絮凝剂收获污水中小球藻和斜生栅藻,并通过单因子和响应曲面实验优化了收获条件。在单因子实验中探究了投加量、p H、搅拌转速对收获效率的影响,考察小球藻最佳收获条件为磁絮凝剂投加40 mg/L,p H为8,搅拌速率为300 rpm,斜生栅藻最佳收获条件为磁絮凝剂投加60mg/L,p H为7,拌速率为300 rpm。响应曲面优化磁絮凝剂收获小球藻的最优参数条件是:磁絮凝剂的投加量为31.92 mg/L,p H为6.6,搅拌速率为443rpm,此条件下的收获效率为98.45%;响应曲面优化磁絮凝剂收获斜生栅藻的最优参数条件是:磁絮凝剂的投加量为55.36 mg/L,p H为6.3,搅拌速率为396 rpm,此条件下的收获效率为98.56%。基于实验优化结果,从Zeta电位、絮体微观形貌对磁絮凝法机理进行了探究,得出收获过程主要机理为电中和作用,并且在絮凝过程中磁性粒子起了关键作用。在收获微藻后,通过氯仿甲醇法回收了纳米四氧化三铁,重新复合进行重复利用,以降低成本。并且该方法并不会降低微藻的油脂含量和生物柴油的油脂品质。