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微生物燃料电池(Microbial fuel cell, MFC)能够在有效地处理有机废水的同时实现产能,因此,MFC的应用能大大促进新能源的利用。针对有毒、难降解有机废水的治理,本研究采用双室微生物燃料电池的反应器形式,以城市污水处理厂浓缩池的厌氧污泥为接种微生物,在外电阻为1900Ω下,分别以对硝基苯酚、2,4-二氯苯酚、对硝基苯胺为燃料电池的阳极电子供体,研究了一个产电周期内微生物燃料电池的产电能力、难降解有机物的降解情况以及阳极室中微生物的生长情况,寻找微生物燃料电池降解有机物的最优条件。实验利用自配有机溶液为有机质,成功的启动双室MFC。为了考察本实验中的设备装置性能,在微生物燃料电池启动成功后,采用500mg/L葡萄糖为微生物燃料电池的有机质,该MFC的最大功率密度达到8.037mW/m2,电池内阻为1900Ω。当以不同难降解有机质为燃料的实验结果表明,MFC能够利用对硝基苯酚、2,4-二氯苯酚和对硝基苯胺为燃料；分别以对硝基苯酚、2,4-二氯苯酚和对硝基苯胺为单一基质时,MFC的产电周期较长,分别达到142、240、140小时左右,当上述有机物进水浓度均为100mg/L时,MFC最大输出电压值分别为139.2、385.5、262.9mV,库仑效率分别为0.671、4.74、1.178%,MFC阳极室中微生物降解有机物的能力为2,4-二氯苯酚<对硝基苯胺<对硝基苯酚；在难降解、毒性强的有机溶液中加入适量的葡萄糖、乙酸钠等易降解的有机物不仅可以提高难降解有机物降解效果,也可以提高MFC的产电能力,葡萄糖大的最佳投入浓度为500mg/L,且在降解有机物和产电能力上乙酸钠的促进作用比葡萄糖更大；当以多种难降解有机物为MFC的基质时,如DCP-PNP为混合基质时,PNP有助于MFC电压的输出和DCP的降解,MFC运行周期长达243小时,且最大输出电压为401.1mV,有机物DCP和PNP的去除率分别为64.52%和94.47%,可见,不同有机物的组合也可以提高MFC的性能；MFC经过一个产电周期后,阳极室中的微生物数量都会大大的增加,说明MFC中微生物利用苯胺类、硝基酚类等物质为进行了增殖；以驯化/筛选后的微生物为接种微生物,对硝基苯胺的降解率从43.92%提高到54.75%,MFC的最大输出电压从262.9mV提高到407.4mV。可见,以通过驯化／筛选燃料池中的优势细菌为接种微生物可以提高MFC的产电性能和有机物的降解率。