高盐有机废水水质成分复杂,且现有处理技术能耗高、工艺繁琐、处理效率低,寻求高盐废水的资源化处理一直是环境领域研究学者的关注点。微生物燃料电池（Microbial Fuel Cells,MFC）因具有净化废水与产电的双重功能而受到关注,已有的研究表明,高盐有机废水适合于MFC处理,高盐有利于电子传递,高有机物有利于获得高产电效率。但是,有硫元素参与的碳、氮物质转化及产电效能研究依然是理论与技术实用化的盲区之一。硫代谢过程在含硫生物电化学体系中扮演重要角色,涉及的两大类功能微生物为硫酸盐还原菌（Sulfate-Reducing Bacteria,SRB）及硫氧化菌（Sulfur-Oxidizing Bacteria,SOB）。本文以高盐废水MFC为研究对象,探索MFC中硫元素的循环与转化,力图实现含硫生物电化学体系中同步除碳脱氮及能量回收,探索系统中碳、氮、硫元素耦合转化途径,为高盐有机废水资源化处理提供一个新的思路。主要研究成果如下:（1）在单室MFC系统中,硫循环的参与对单室MFC体系有积极作用。产电方面,硫元素的参与能够提高系统的能量输出,含SO42-配水组的最大功率密度,开路电压和内部电阻分别为6.81±0.28 W·m-3,615±5 m V和24.58±0.71Ω,相比不含SO42-配水组的4.93±0.37 W·m-3,605±6 m V和50.21±0.63Ω均表现出良好的性能。污染物方面,在不同水质中,化学需氧量（Chemical Oxygen Demand,COD）的去除效果良好,去除率均达到80%以上;但硫元素的参与对总氮（Total Nitrogen,TN）的去除影响显著,含SO42-的为92.16±0.94%,不含SO42-的为66.58±1.43%;同时电化学过程也会促进脱氮,含SO42-的开路组TN去除率仅为82.24±0.95%,电化学过程和微生物的代谢共同作用下加速了硫循环,提高了污染物的去除率。微生物在不同水质中群落结构变化明显,与其系统性能表现出一致性,产电微生物以Thauera、Lentimicrobium、Paracoccus为主,嗜盐脱氮微生物以unclassified＿f＿Rhodocyclaceae、Vitellibacter、unclassified＿f＿Rhodobacteraceae、Thauera等为主。（2）通过批次活性测试验证,单室MFC系统中,硫与碳、氮元素耦合转化存在多元途径,氮素的去除主要以异养硝化-好氧/缺氧反硝化这一过程为主,硫元素参与对脱氮有小幅度优化。对于碳的转化:碳元素以有机碳形式存在,有机物用于异养型微生物代谢作用,完成产电、水解发酵、脱氮、硫酸盐还原等微生物过程。对于氮的转化:氮以NH4+形式进入体系,最后转化为N2排出,先通过在阴极发生异养硝化（76.9±5.2%）、自养硝化（17.3±3.1%）及其它反应完成硝化过程;反硝化过程由阳极和阴极共同完成,在缺氧异养反硝化（51.1±3.5%）、好氧异养反硝化（27.0±2.7%）、硫自养反硝化（12.1±2.1%）、电极反硝化（9.8±1.9%）的作用下完成脱氮。对于硫的转化:SO42-为初形态,由阳极SRB完成SO42-的还原,形成的S2-再由电化学作用氧化为S~0积累在阳极,或者由SOB氧化为更高价态;S2-还可以通过阴极的硫代谢作用和硫自养反硝化过程形成SO42-、SO32-、R-SH、S2-、Sn2-和S~0等物质,生成的高价硫可再次进入系统循环。（3）在单室MFC体系中,多周期运行后系统各方面都发生变化,体现在以下各方面。产电性能提高:从第2周期到第18周期,产电时长分从42 h提高至114 h,最大功率密度分别从5.21±0.22 W·m-3提高至8.43±0.21 W·m-3,库伦效率从6.51±0.41%提高到14.38±0.52%。物质转化变差:硝化过程受到抑制和阻碍,TN去除效果从第2周期的98.75±1.11%下降到第18周期的34.08±1.30%;硫的循环与转化过程变弱,SO42-平均还原速率由2.53 mg·L-1·h-1下降为0.34 mg·L-1·h-1;但COD均保持在80%以上去除率,氮和硫元素在长期运行后转化受阻,而碳元素似乎不受影响。微生物演替明显:阳极中与脱氮、硫转化有关的菌属在长期运行后种类和总丰度锐减,但水解发酵菌的种类及丰度骤增,成为主导性功能微生物;阴极中承担异养硝化功能菌属,如unclassified＿f＿Rhodobacteraceae、Thauera、Paracoccus等,其总丰度也由17.18%下降到4.47%。微生物结构与各物质转化呈关联现象。