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微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell, MFC)是一种通过微生物催化将基质中的化学能直接转化为电能的装置。将微生物燃料电池技术应用于废水处理领域,能够在实现废水处理的同时回收能源。本文研究了与A/O工艺相结合的双室MFC废水处理技术,考察了与A/O工艺相结合的双室MFC脱氮除碳及产电效果,探讨了不同运行参数对双室MFC反应器运行效果的影响,探究了双室MFC反应器内部不同部位微生物群落的组成结构,为促进微生物燃料电池在废水处理领域的应用提供了科学依据。主要研究结论如下：1.采用与A/O工艺相结合的方式运行双室MFC反应器,进水方式由序批式改为连续流进水后,经过50天的运行反应器脱氮效果及产电性能得到较大提升。反应器氨氮去除率由91.68%提升到95.38%,无机氮去除率由35.72%提高到78.79%,输出电压由0.296V逐渐增加到0.523±0.010V,内阻由551Ω降低至293Ω,最大功率密度由0.197 W·m-3增加到0.412W-m-3。同时反应器也取得了较好的除碳效果,平均COD去除率为85.32%,与序批式进水方式下COD去除效果基本持平。2.通过研究进水盐度、进水pH值、水力停留时间及内循环比对与A/O工艺相结合的双室MFC脱氮除碳及产电性能的影响,发现MFC反应器COD去除效果受进水盐度、进水pH和HRT影响显著；MFC反应器氨氮去除效果受进水pH和HRT影响显著；MFC反应器硝氮去除效果受进水盐度、HRT和内循环比影响显著；MFC内阻受盐度和HRT影响比较大；MFC最大功率密度受进水盐度、进水pH和内循环比影响比较大。3.本研究通过对阳极室电解液、阴极室电解液、阴极生物膜、阳极内部生物膜和阳极表层生物膜中生物样品进行微生物群落组成分析,探究了与A/O工艺相结合的双室MFC内部不同结构微生物群落的组成情况。结果表明阳极室电解液、阴极生物膜、阳极内部生物膜和阳极表层生物膜微生物群落组成比较复杂,阴极室电解液微生物群落组成比较简单。阳极室电解液微生物群落与阴极生物膜微生物群落的组成结构相似,阳极内部生物膜生物群落与阳极表层生物膜微生物群落的组成结构相似,阴极室电解液微生物群落与其他样品的群落组成结构差别较大。虽然阳极室与阴极室之间有电解液回流,但是厌氧区阳极室与好氧区阴极室电解液中的微生物群落组成差异很大,说明阴极室电解液中生物群落具有很高的隔离性,这有利于阳极室和阴极室分别实现不同的废水处理功能。