微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell，MFC)是一种全新的生物技术，在许多研究中，MFC可以作为一种生物传感器。为改善升流式厌氧污泥床(UASB)工艺缺少可靠的动态信息和完整的在线监测手段，本研究设计了一套新型的升流式厌氧污泥床微生物燃料电池(UASB-MFC)耦合系统用以在线监测厌氧消化过程。通过对UASB-MFC反应器启动及生物颗粒形成进行了研究、并考察悬浮层COD浓度与MFC电信号之间的关系。结果表明，该耦合反应器23天可快速成功启动，并形成生物颗粒。在进水浓度为1000-3000 mg/L时，电压信号与底物浓度间存在一定的关系，此阶段UASB处理效率较高，运行良好。当进水浓度较低时(＜3000 mg/L)，MFC电压上升平缓，说明此时正处于低负荷运行，微生物增值速度较慢;当进水浓度较高(＞3000 mg/L)时会造成系统出现酸化，pH降低，抑制微生物活性，MFC电压大幅下降，COD去除率下降。　　通过对MFC外电阻以及水力停留时间进行合理优化，研究发现，当外电阻为100Ω、水力停留时间为8时，该传感器能达到最快的响应时间，响应时间为4h左右。稳定运行180天，MFC的稳定性良好。上述结果表明MFC产生的电信号能够反映UASB内部的动态过程，基于MFC原理的生物传感器将成为一种用来监测和控制厌氧生物过程的重要工具。