微生物燃料电池（microbial fuel cell,MFC）可以利用微生物作为催化剂,将化学能转化为电能,在处理废水的同时还可以产电,但是处理效率低且出水水质差。因此将MFC与膜生物反应器（membrane bioreactor,MBR）联用应用于高效、优质的水处理。MBR是膜分离与生物好氧技术相结合的一种很有前景的技术,可以有效实现泥水分离,确保高污染物去除效率,但膜污染仍然阻碍其广泛的实际应用。两个系统耦合后,MFC产生的微电场可以有效去除污染物,并且使一部分降解产物和微生物远离MBR膜组件,有效缓解膜污染。然而,微电场可以缓解膜污染,并不能完全消除膜污染。目前大部分研究仅论证了电场能够减缓膜污染,但电场为什么不能彻底解决MBR膜污染问题,是否在膜表面存在不受电场影响的物质等等这些机理问题尚不是很明确,需要进一步探索。本研究评估了MFC-MBR耦合系统处理苯酚废水的运行效果,并探索了MFC-MBR耦合系统在降解苯酚废水过程中的膜污染机理。分别在开路和闭路条件,从以下几个方面进行了研究:不同底物对MFC-MBR耦合系统产电影响,MFC-MBR耦合系统对污染物的降解能力,跨膜压力差（transmembrane pressure,TMP）的增长,膜组件上污染物形貌的变化,反应器阴极室和膜组件上苯酚降解产物和微生物的区别。MFC-MBR耦合系统运行效果研究表明:反应器以苯酚和葡萄糖作为微生物生长的共同碳源时最大电压可达0.60 V,比以葡萄糖为唯一碳源时提高了0.12 V。当HRT为36 h时,MFC-MBR耦合系统在闭路条件下,化学需氧量（chemical oxygen demand,COD）和氨氮的去除率分别为94.3%和55.9%,比开路条件分别提高了12.2%和10.17%;虽然有无电场情况下经过36 h苯酚几乎都能去除,但在闭路条件30 h取到的样品中苯酚去除率就接近100%,而此时开路条件下苯酚的去除率仅有88.3%。微电场的存在能有效刺激污泥活性,使其更好的参与污染物的降解,提高了MFC-MBR耦合系统对污染物的降解能力。MFC-MBR耦合系统膜污染机理研究表明:闭路条件下,TMP达到30 k Pa的时间为56天,比开路条件下延长了8天;膜组件表面附着的污染物明显减少,堆积层变薄,污染物质分散,膜孔堵塞和表面沉积均得到了有效缓解。微电场的存在减少了膜组件上降解产物的种类,抑制了易靠近膜组件物质三甲基甲硅烷基乙过氧酸酯的产生,使十二甲基环己硅氧烷远离了膜组件;同时,膜组件上微生物的物种多样性和物种丰度均减少,表明MFC-MBR耦合系统能够有效减缓降解产物和微生物吸附积累,提高膜组件的过滤性能。然而,微电场的存在并不能完全消除膜污染,无论有无电场的存在,苯酚降解产物乙硫醇的含量都高达约98%;此外,由于Proteobacteria的外壁是细菌酯多糖,容易对材料产生粘附,在两种情况下均高达58%,几乎不受电场力影响;并且Actinobacteria作为一种丝状菌在电场的刺激下反而增多。综上,MFC-MBR耦合系统能够提高污染物的去除效能,并且微电场的存在可以减缓膜污染,为MBR膜污染的控制提供了一个高效节能的途径。但微电场的存在并不能完全消除膜污染,一些物质在电场力存在的条件下仍然会粘附在膜组件上,这为MBR膜组件的改性提供了理论指导。