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当前水资源危机、能源危机和环境污染问题日益突出,制约了人类社会的发展与进步,微生物燃料电池（MFCs）作为一种新的污水能源化技术,在处理废水的同时能够达到电能的回收,符合当今“绿色发展”理念和生态文明建设。能源微藻作为一种可代替传统化石燃料的清洁环保的生物质能,可将其作为MFCs的阴极生物催化剂,提高系统的输出功率密度,降低MFCs的构建成本,同时还可以收获能源微藻。另一方面,我国是猪肉生产大国,在养猪场快速发展的过程中产生的废水占我国禽畜废水总排放量的3/5,废水中含有高浓度的COD、氨氮和TP,未经处理的养猪废水直接排放严重破坏了生态环境,但废水中的高浓度有机物是MFCs的理想基质。为此,本文构建了微藻型MFCs处理养猪废水,通过研究关键参数pH和底物浓度对系统产电性能和有机污染物降解效果的影响,验证了微藻型MFCs在高效处理养猪废水同时产电的可行性,同时研究了小球藻废水资源利用生长及净化作用。（1）在已有研究的基础上,确定最佳运行温度为30℃,光照强度为5500Lux。采用人工模拟配水启动微藻型MFCs,经过20d的启动,电压稳定在165±5mV,说明电极完成了对产电细菌的选择和富集,系统启动成功并稳定运行,最大输出功率密度为231.64mW/m3,产电周期约80h,并能够有效的降解废水中的有机物,对COD的去除达到87.75%。（2）在稳定运行的基础上,研究了关键参数pH、底物浓度对微藻型MFCs产电性能和有机污染物降解效果的影响。结果表明:微藻型MFCs阳极液在碱性环境中有利于提高系统的性能,当pH值从6增加到10时,微藻型MFCs的产电性能随之提高,当pH=10时,系统的产电性能达到最佳,功率密度为534.84mW/m3,是pH=6时的最大出功率密度的2.12倍;pH对COD的去除率影响不大,均在90%以上,氨氮的去除率随着pH值的升高而提高,当pH=10时,NH4+去除率达93.54%。底物浓度对系统的开路电压影响不大,稳定输出电压和功率密度随浓度的变化趋势均符合Monod方程变化规律;随着底物浓度的增大,系统的库伦效率逐渐降低,二者拟合曲线方程为:y=55.869x-0.36（R2=0.9848）,库伦效率从COD=510mg/L时的5.97%降低至2.86%,降低了约52%;COD的去除效果随着底物浓度的增加逐渐上升,NH4+和TP的去除率随着底物浓度的增加逐渐下降。从产电性能、污染物降解能力和效率多方面的综合分析评价,底物初始COD=950mg/L时,系统的综合性能表现最佳。因此,微藻MFCs在温度为30℃,光照强度为5500Lux,pH=10,初始COD=950mg/L的条件下运行,系统产电性能和有机物降解效果的综合性能表现最佳。（3）将人工模拟配水运行的微藻型MFCs用于处理实际养猪废水,经过三个产电周期,系统达到稳定状态,稳定输出电压为220mV,产电周期约120h,最大输出功率为432.44mW/m3,对COD、NH4+和TP的去除率分别达85.61%、90.50%和38.97%,库伦效率为6.28%。与同浓度的人工模拟配水的效果相比,输出电压略有下降,但库伦效率有所提升,说明系统对养猪废水的利用率更高,可以高效的降解养猪废水中的有机污染物并同时产生电能。（4）通过分析比较在不同水体中小球藻的生长情况和净水效果,发现小球藻在养猪废水原水中由于浓度较高不能正常生长,有机物降解主要靠废水中原有的微生物降解;稀释8倍养猪废水和阳极出水在小球藻的净化下,出水水质达到畜禽养殖业水污染排放标准（GB18596-2001）;小球藻能够迅速进入对数生长期,细胞干重分别达到0.397g/L和0.258g/L,比生长速率分别为0.286/d和0.196/d。