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化石燃料日益枯竭引发的能源危机和全球气候变暖导致的生态环境恶化是当今世界亟待解决的两大问题。化石燃料仍是当今消耗量最高的能源,然而其燃烧过程中释放的大量二氧化碳是引起全球变暖的最主要因素。普遍认为,传统的化石燃料应被更经济、环保、清洁高效的可再生新能源所替代。微藻作为第三代生物柴油的原材料,具有生长速度快、易于培养和油脂含量高等优势,且微藻制备生物柴油的同时还可处理废水,减少二氧化碳的排放,是一种非常有潜力的绿色生物资源。当前利用微藻制备生物柴油的主要限制瓶颈是,高生产成本和低油脂产率。因此,筛选高产油脂的能源微藻、寻求可利用的废弃碳源来培养微藻,是实现绿色能源生产与废弃物再循环的有效途径。本研究选择广泛存在于各类工业食品废物、农业废物和污水污泥等有机废物厌氧发酵过程中的中间产物挥发性脂肪酸（VFAs）为碳源,初步选定环境适应性强且高油脂含量的九株微藻。投加VFAs考察九株微藻在VFAs中的生长情况及氮磷去除能力,筛选出一株优势能源微藻索罗金小球藻。探究索罗金小球藻生长的最佳VFAs比例及碳氮调控下脂质积累的最优环境条件。循环利用产酸废水培养索罗金小球藻,考察其对产酸废水的利用及处理情况。本文得到的主要研究结论如下:（1）本文通过投加外加碳源VFAs结合异养培养筛选优势能源微藻,获得高耐受VFAs的优势能源微藻索罗金小球藻（Chlorella sorokiniana,FACHB-275）获得了最高的生物量浓度0.77 g·L-1、比生长速率0.25 d-1和生物量产率91.43mg·L-1·d-1,此株藻的总氮和总磷的去除效率最高,分别达95.96%和93.42%。（2）以不同混合VFAs比例为底物,考察索罗金小球藻异养生长的最佳VFAs比例和碳氮比。其中,在乙酸:丙酸:丁酸为8:1:1时,索罗金小球藻获得最高生物量浓度(0.80 g·L-1)、比生长速率(0.26 d-1)、生物量产率(95.00 mg·L-1·d-1)、总氮（97.44%）和总磷（91.02%）去除率。索罗金小球藻对乙酸的利用率最高,丁酸和丙酸次之。结果表明,氮胁迫下索罗金小球藻胞内碳流流向各种代谢途径产生各种能量储存物质,总糖作为首要储能物质被快速积累,油脂作为第二储能物质缓慢积累,无氮组获得最高油脂含量为45.98%。此外,氮浓度影响微藻对VFAs的利用途径,无氮下吸收的乙酸大多数参与到微藻的脂质代谢途径,促进了微藻脂质的生物合成,有利于油脂积累。（3）利用产酸废水作为替代培养基培养索罗金小球藻,三次利用中微藻均能积累生物质同时积累脂质、合成蛋白质和总糖。微藻能高效利用废水中的营养物质和小分子有机酸,COD、总氮、氨氮和总磷的总去除率分别为74.44%、88.05%、79.08%及82.69%;可高效利用乙酸、丙酸和丁酸,利用率分别为58.99%、70.54%和81.52%。三次利用都能获得较高的油脂、蛋白质和总糖含量,均在15%以上,其中最高油脂含量为39.15%、蛋白质含量为42.43%和总糖含量为46.40%。对比加入小球藻前后产酸废水的微生物群落结构和丰度,发现异养条件下藻菌共生体系发挥积极作用,有益菌Protebacteria（变形菌门）、Bacteroidota（拟杆菌门）、Hydrogenophaga（氢噬胞菌属）和Algoriphagus（噬冷菌属）富集生长,优势菌属发生明显变化。