微生物燃料电池（MFC）是一种利用微生物将化学能直接转化成电能的装置。MFC阳极反硝化适用于实际污水中有机物与硝酸盐共存的情况,而使用的碳源主要为甲醇等液体碳源,存在成本高、投加量难以控制等问题。本研究将典型农业废弃物玉米芯（CC）和人工聚合物中经济性较好的聚己内酯（PCL）破碎为粉末,均匀混合在聚乙烯醇-海藻酸钠（PVA-SA）混合体系中,并交联成型制备一种缓释碳源填料（CPSP）,研究其反硝化性能,并将其投加至MFC阳极中,实现固相反硝化和阳极反硝化技术的耦合。主要研究成果如下:（1）CPSP相比于PCL、CC和PVA-SA表面结构更加适合微生物附着,其碳元素分布更加均匀,表面官能团更加亲水,浸出液的短链脂肪酸中乙酸比例（56.48±3.71%）较高,有机物分子较小,腐殖化程度低。反硝化试验中,CPSP作为碳源的启动期更短,初期释放COD仅为CC的75%,稳定释放期为CC的173%,CPSP组的NO3--N平均去除率（43.03±2.05%）与CC组（42.35±3.08%）接近。（2）投加CPSP的MFC试验组（MFC-C）与未投加CPSP的对照组（MFC-0）比启动期略长,但其输出电压峰值可提高5%,功率密度峰值（2738 m W/m~3）可提高15%。单位周期内MFC-C和MFC-0底物降解过程主要分为两个阶段,第一个阶段为0～8h,COD和NO3--N降解符合零级动力学特征;第二阶段为9～48h,COD降解均符合一级动力学特征。MFC-C和MFC-0的COD和NO3--N降解以及产电动力学过程符合Han-Levenspiel模型。（3）MFC阳极室中阳极生物膜与悬浮污泥中的微生物形态存在一定差异。CPSP加入后MFC阳极液中产生了中介体,对阳极生物膜进行的循环伏安扫描发现在反硝化阶段出现了还原峰和氧化峰,阳极生物膜的电子传递方式为细胞-表面接触。高通量测序表明,在MFC阳极室投加CPSP会影响阳极生物膜和悬浮污泥中的微生物群落分布,同时CPSP可促进悬浮污泥中脱氮功能基因的合成,并有利于促进其合成相关催化酶的表达,提高MFC中脱氮微生物的活性。