本发明涉及一种固定化藻球及其制备方法及应用，该固定化藻球的制备方法是首先培养微生物藻液，再制备藻类混合液和藻类交联剂，将微生物藻液加入到藻类混合液中得到包埋液，用蠕动泵将包埋液滴入藻类交联剂中，得到固定化藻球。藻类混合液里添加了乙酰柠檬酸三正丁酯(ATBC)和壳聚糖，使得到的固定化藻球的强度更高，不易破损，且使微藻繁殖更快，处理氮磷的效率更高。本发明制备的固定化藻球只采用乙酰柠檬酸三正丁酯和壳聚糖作为添加剂，不需要使用多种材料来增加固定化藻球的机械强度，简化了工艺，保证了固定化藻球良好的稳定性和活性，且二者均来源广泛、价格低廉，对设备要求低且对微生物毒性小，便于规模化生产，经济高效。