本发明涉及一种利用城市生活污水培养微藻生产生物柴油的方法及系统，实现污水处理系统从处理工艺向生产工艺的转化，城市生活污水里的有机物、氮磷等营养物质含量高有利于微藻大量繁殖，实现了污水由污染物向微藻生长原料的转化；菌藻共生系统的建立将CO₂循环和O₂循环紧密联系起来，使得微藻生长不再依靠外界提供碳源，同时曝气池中曝气系统的减少使得生产成本相对较低；促进光合作用组件使得曝气池中光照充分有利于微藻的光合作用；高效降解菌株的使用使得后续污泥量少。