微藻分为原核藻类和真核藻类,不仅可作为生物能源缓解化石能源紧缺、减少化石能源使用对生态系统的破坏,还可净化各类工业废气、废水、生活污水,减少有机废物的排放对环境的污染,是理想的生物能源,具有较高的研究价值。现有的微藻生物反应器成本过高,严重阻碍的微藻相关产业的发展,降低生物反应器生产成本,提高反应器的生产效率,对于促进微藻的产业化生产有重要意义。本研究以保存于实验室的一株藻种CS-510为出发点对其进行紫外诱变以提高其生物量和油脂含量,得到的正向突变藻种K₉对其进行培养条件优化以获得更高的生物量和油脂产量,使用自制的8 L PBR对藻种K₉进行预实验培养,确定了后期PBR的实验材料,自制60 L PBR用来培养藻种,为微藻的扩大化培养提供借鉴。本论文采用河北经贸大学生物科学与工程学院实验室保存的一株微藻,藻种编号为CS-510对其进行活化、分离纯化培养,经细胞形态观察和分子生物学18S rDNA鉴定为小球藻（Chlorella）。对藻株CS-510进行紫外诱变,经38 W的紫外灯下,诱变距离20 cm,得到藻株K₉生物量为1.245 g/L,比出发藻株生物量提高了11.3%,油脂含量为0.086 g/L比出发藻株提高了34.3%,较出发藻株有所提升,将藻株K₉作为后期扩大化培养的试验藻株,对藻株K₉采用单因素和响应面法进行培养条件优化,结合经济因素最终得到最佳培养基成分为:蔗糖10 g/L、NaNO₃ 1.2 g/L、K₂HPO₄·3H₂O 100 mg/L。通过8 L PBR预实验,测定藻细胞培养时生物量和pH的变化,分析数据发现藻培养时出现的问题,在后期扩大培养时规避风险,并确定了60 L PBR的最佳实验材料。60 L PBR自行购材后进行组装,以OD₆₈₀或生物量为指标,探究不同培养条件对藻细胞的生长影响以提高产量,最终得到,最佳光暗比为18:6（h:h）,最佳CO₂的流通速度为4 mL/h,最佳蔗糖的补料方式为:第2 day开始补料,每12 h补料一次,每次补料5 g。