本发明公开了一种基于模拟微藻扩大培养的封闭连续培养实验装置，包括相互并联的第一管式光生物反应器和第二管式光生物反应器、气体循环系统、液体循环系统、数据采集系统和恒温水系统；所述第一管式光生物反应器和所述第二管式光生物反应器置于恒温水池内，且均设有进液口、进气口、排液口和排气口；所述气体循环系统连接在所述进气口和所述排气口之间，所述液体循环系统连接在进液口和排液口之间；所述恒温水系统与恒温水池连接。本发明结合了以研究微藻生长机理类和以扩大培养类为目的的培养系统的长处，并且吸取了管式光生物反应器的优点，不仅可优化微藻扩大培养的环境参数，并且可以研究微藻固定CO₂以及处理不同废气、污水的能力。