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目前糖蜜废液生物质能回收需要需要控制运行温度在30℃以上，且糖蜜废液成分复杂，COD浓度较高导致微生物难以利用以，极大的限制了生物质能源的回收。为降低糖蜜废液处理成本，同时提高生物质能源回收效率，本文在低温下利用微生物电化学系统回收糖蜜废水中的生物质能源，进行了低温糖蜜废液产电产氢研究。使用预先富集驯化的菌液在25℃、15℃、9℃下启动了单室碳刷阳极MFC，比较了2000mg/L、3000mg/L、5000mg/L三种进水COD浓度时的MFC反应器产电效果。9℃低温下的最大输出功率为278.2mW/m2，库伦效率为29%，低温MFC体系的电能回收具有可行性。低温MFC反应器运行时间相对较长，出水丁酸含量增加，通过454焦磷酸高通量测序分析发现，室温MFC（RMFC）和低温MFC（LMFC）均含有1.9%左右的Clostridia。电子传递微生物与发酵微生物在系统中共存为后续MEC制氢回收率提高作出铺垫。对阳极生物膜微生物群落的研究发现尽管RMFC和LMFC具有相同菌源，但二者的群落结构却存在着明显的差异。RMFC中微生物主要属于厚壁菌门（Firmicutes），LMFC中微生物多数属于变形菌门（Proteobacteria）。在LMFC中含有41%的Comamonas，而RMFC中其含量只有2.66%，低温时优势菌种为Comamonas。Comamonas具有降解难降解化合物的能力，具有脱氮和降解芳香烃化合物的能力，在污染物生物修复上具有很高价值。LMFC中含有1.69%的Flavobacteria菌纲微生物，RMFC中几乎没有发现此菌纲微生物，Flavobacteria（黄杆菌）属于Flavobacteriaceae科，Psychroserpens属。MEC是一种很有潜力的制氢技术，然而催化剂成本限制了此技术的实际推广。在9℃低温下运行了两种微生物电解池（催化剂阴极MEC和生物阴极MEC）。9℃时催化剂阴极MEC的氢气产率(YH2)为115mgH2/gCOD，能量回收率195%(Eap=0.6V)；生物阴极的YH2为56.7mgH2/gCOD，能量回收率134.1%(Eap=0.6V)。通过DGGE条带分析，在启动初期和运行稳定后生物膜群落构型发生了较大的改变。利用糖蜜废液在低温下进行电能或氢能的回收，有效降低了处理成本和能量回收成本。低温MEC制氢技术有效减少了产氢中甲烷含量提高了产品纯度。生物阴极MEC制氢节约了制氢成本，成为极有潜力的制氢方法。利用分子生物学手段进行电子传递微生物群落结构的研究为后续功能微生物的研究和开发，提高这项技术的能量回收效果奠定基础。