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能源需求量与日俱增的背景下,微藻作为最具前景的生物柴油原料之一,一直以来被广泛的关注。利用城市污水培养微藻可以实现污水资源化,还可降低污水处理和生产柴油的成本。由于微藻个体微小、较为分散、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,本课题采用磁絮凝的方法对城市污水中培养的小球藻和斜生栅藻进行收获。针对收获效率及成本两方面的要求,本课题采用共沉淀法制备了磁性纳米四氧化三铁,通过高速搅拌在纳米四氧化三铁表面包裹了聚乙烯亚胺。并在单因子实验中确定了所用聚乙烯亚胺的分子量为70000及其与纳米四氧化三铁的质量比为1。利用SEM、TEM、XRD、FT-IR、VSM及Zeta电位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10~20 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73.09 emu/g和69.21 emu/g;Zeta电位分别-20.8 mV和32.7 mV。利用所制备的磁性材料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、絮凝时间、搅拌转速及搅拌时间四个因素对收获效率的影响,小球藻和斜生栅藻的收获效率分别达到(93.73±0.36)%和(94.78±1.48)%。通过小球藻的响应曲面实验优化得到最佳参数条件为:磁性纳米材料的投加量为20 mL/L,絮凝时间为20 min,搅拌转速为800 rpm,搅拌时间为3 min,此条件下的收获效率为(98.92±0.41)%;通过斜生栅藻的响应曲面实验优化得到最佳参数条件为:磁性纳米材料的投加量为15.5 mL/L,絮凝时间为15 min,搅拌转速为730 rpm,搅拌时间为3 min,此条件下的收获效率为(98.45±0.35)%。基于以上实验优化结果,从Zeta电位、絮体微观形貌及蛋白质多糖结构对磁絮凝法机理进行了探究,得出收获过程主要为电荷吸引作用。在收获微藻后,通过超声处理的方式回收了纳米四氧化三铁,重新包裹聚乙烯亚胺后可以重复利用,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。从技术可行性及经济可行性两方面对本文所建立的磁絮凝法进行了比较分析,探讨了该方法的工业化前景。