1. 微藻光反应器
微藻是光合效率最高的原始植物之一，与农作物相比，单位面积的产率可高出数十倍。微藻生物柴油技术首先包括微藻的筛选和培育，获得性状优良的高含油量藻种，然后在光生物反应器中吸收阳光、CO2 等，生成微藻生物质，最后经过采收、加工，转化为微藻生物柴油。
2. 藻类生物膜反应器
目前其培养方式主要包括开放式培养和封闭式培养。开放式培养在敞开容器中进行, 一般用水泥池,CO2 可以采用人工供给或依靠与空气的自然交换, 并通过人工搅拌使空气中的CO2 溶解的方法来补充。
封闭式培养主要有密闭发酵罐和玻璃管道光合生物反应器培养, 离心式水泵搅拌或气升式搅拌, 补加无机营养液或有机营养液及CO2, 产量约为开放式培养的10倍。
3. 微藻膜反应器
微藻浮殖技术：
设备包括光生物反应器和承载光生物反应器的漂浮载体，两者可拆卸式连接。
光生物反应器内的培养液，随漂浮载体的运动充分混合，漂浮载体本身的运动由水力、风力、波浪能等驱动。
漂浮载体的材质为透明材料，让阳光尽多地透过漂浮载体从光生物反应器四周照射到反应器内部，为微藻生长提供光。
光生物反应器中微藻的生长会释放出氧气，这就要求反应器上壁与反应器中微藻培养的液面之间形成气液界面，氧气通过此气液界面进入气相之后扩散出去。
拱形结构的材质为具有弹性的玻璃纤维，该玻璃纤维能够穿插在设置于光生物反应器外壁上表面的孔道结构中，将塑料薄膜光生物反应器像帐篷那样支撑开，形成一个内部空间，保证反应器的上表面不会塌陷而与反应器内培养液面接触。
在光生物反应器内填充一定体积的微藻培养液时，空泡结构能够借助自身的浮力作用，将反应器的上表面与培养液分开，从而形成气液界面。
光生物反应器其上表面上安装至少含有一个充气口，该充气口用于气体的持续鼓入，靠通入气体的压力使反应器上壁与其中微藻培养的液面之间形成空间，即，当通过空气压缩装置向反应器内部鼓入空气时，其上表面将形成由气体填充的顶空，从而形成气液界面，以利于光合作用产生的氧气逸出。
光生物反应器和漂浮载体之间安装有可调厚度的充气气垫，通过调节充气气垫的厚度来控制光物反应器与外界散热的速率，从而控制光生物反应器内部的培养温度。
4. 微藻光反应器的优缺点
微生物技术是环境保护的理想武器，这一技术在解决环境问题过程中所显示的独特功能和显著优越性充分体现在它是一个纯生态过程，从根本上体现了可持续发展的战略思想。微生物技术在处理环毙污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反鹿条件温和以受无二次污染等显著优点，加之其技术开发所预示的广阔的市场前景，受到了各国政府、科技工作者和企业家的高度重视。
目前微生物技术已是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术。其在水污染控制、大气污染治理，有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测．污染环境的修复和污染严重的f业企业的清洁生产等环境保护的各个方面，发挥着极为重要的作用。
应用微生物的高效降解、转化能力治理环境污染，在污水治理、固体废弃物处理、重金属降解、化合物分解、石油修复等方面均取得了良好的效果。其治理过程分为：①高效生物降解能力和极端环境微生物的筛选、鉴定；②污染物生物降解基因的分离、鉴定和特殊工程菌的构建；③生物恢复的实际应用和工程化。
微生物治理污水过程中，分离净化污水的高效菌株已成为主要研究内容。如现已分离到的可治理高浓度生活废水、净化池塘、解决水体富营养化等问题的光合细菌；对矿井排水经济有效的Pesulforibrio desnlfuricans 菌株等。
固体废弃物污染严重影响我国的环境质量。利用微生物分解固体废弃物中的有机物，从而实现其无害化和资源化，是经济而有效的处理同体废弃物方法。微生物技术治理同体废弃物的优势是：可以有选择地浓缩或去除污染物：节省运营和投资成本：废物总体积显著降低：可以将废弃物转化为再利用资源。
重金属污染主要源f采矿活动、石油业和电镀厂等工业的超量捧放以及电池等含重金属同体的废弃物。微生物亦可通过酶促或化学反应，将有毒物质低毒化或无毒化，最终消除重金属污染。
毒害性化合物多为人工合成的杀虫剂、除草剂、防腐剂以及石油化学排放的污染物。去除此类物质的微生物降解技术是一门新兴的修复技术。由于微生物的生长离不开碳源和能源，因而大多数污染物在有氧条件下，通过微生物分解作用，可作为微生物的营养物质，构成微生物食物网的一部分，重新进入生物地球化学循环，达到净化目的。
石油污染分陆地石油污染和水域石油污染。其中陆地石油污染通常会导致地下水蓄水层的污染，受污染的地下水，在自然状态下一般需要几十年甚至更多的时间才能复原。应用微生物技术治理石油污染，是将污染物转化为无毒性终产物的有效方法。研究表明，细菌是降解石油的重要分解菌，如假单胞菌属（ Pseudomonas ）、杆菌属（ Flauobacterium ）、棒杆菌属（Corynebacterium）、弧菌属（ Vibro ）、无色标菌属（ Achromobacter）、微球菌属（Micrococcus）、放线菌属（ Actinomyces）等均有降解石油的能力。此外，霉菌、酵母菌等真核微生物也是石油降解的主要类群。
大气污染治理
我国100 多座城市，大气质量达到1 级标准的不到1%，大气污染十分严重。因此减少废气排放和使用废气净化设施是治理大气污染的必然趋势。利用微生物技术治理大气污染的优势是可将污染物转化为无害物质，成本较应用理化方法降低60% ~ 80%，应用微生物技术去除空气和废气中污染物的工艺，如生物过滤，生物除污已取得较好效果。微生物通过不同的固定途径，可有效地降低大气中CO2含量。如从海水环境中分离出的固定CO2的微藻，在最适条件下，在150 L 光反应器中培养，1 g 微藻每天可固定2 g CO2。此外，微生物在去除SO2、NO 等有毒气体中也表现出极大的潜力。
微生物在污染治理中具有广泛的应用前景，为提高微生物降解能力，扩大其应用范围，分离、重建高效、广谱降解微生物具有重要意义。同时，在微生物对污染物的适应及其降解遗传学机制，微生物净化的高效性及安全性，研究成果从实验室研究向工程应用的转移，以及高效、准确评估技术的应用等方面，尚需加大投入和作进一步研究。
5. 微藻光反应器设计
生物油是指在中温(500～600℃)、隔绝氧气的条件下将生物质(木材、秸秆等)颗粒物迅速加热使其裂解，再迅速冷凝后得到的一种棕黑色液体。它具有原料来源广泛、可再生、便于运输、能量密度较高等特点，是一种潜在的液体燃料和化工原料。生物油作为燃料可用于窑炉、锅炉等产热设备，将生物油用于柴油机也具有很大应用前景，对减少柴油消耗、缓解高品质燃料油供应紧张有重要意义。 生物油的元素组成及性质为：C 54％～58％(质量分数，下同)，H 5.5％～7.0％，O 35％～40％，N 0～0.2％，灰分0～0.2％，水分15％～30％，密度1.2 g／cm3，高位热值16～19 MJ／kg，黏度(50℃)40～100 mPa·s，pH值2.5，固体质量分数0.2％～l％，挥发残留物约50％。 生物油的组成和理化性质受多个因素影响，如原料种类、含水量、反应器类型、反应参数、产物收集方法等，但不同途径制得的生物油仍具有一些共同的性质，如水分含量高、含颗粒杂质、黏度大、稳定性差、有腐蚀性等，这与传统石化燃料(柴油、汽油)有很大不同，也给生物油用于柴油机带来了很多困难。