生物电化学技术(Bioelectrochemical system，BES)是一种新颖的化学能转化电能技术，并可同步实现污、废水处理，及其他高附加值产品，为解决能源短缺及环境资源化治理提供新思路，但该技术仍处于基础理论探索时期。现阶段，BES产电性能较低，其中，常规污、废水为系统底物时，较低的离子强度是制约产电性能的主要因素。为此，通常添加NaCl或PBS来提高底物离子强度、导电性能，提升产电量。另一方面，榨菜加工是重庆三峡库区主要产业之一，生产过程中会排放高盐度废水，该类废水污染物成分复杂，生物处理技术效果有限，而物化工艺成本较高。为此，将构建微生物燃料电池(Microbial fuel cell，MFC)，分析电池产电、污染物降解性能，证实高盐榨菜废水用作电池底物的可行性;此外，为考察盐度对电化学活性菌产电性能影响，将构建三电极BES，采用电化学技术手段，系统完成研究;最后，以优势产电菌G.sulfurreducens为研究对象，探索提升BES产电性能的途径，进一步提高BES综合性能。　　首先，初沉池出水与厌氧池出水按4种不同体积比（1∶9;3∶7;1∶1和1∶0）混合，依次用作电池阳极底物。结果表明:①电池的最大输出电压与初沉池出水比例呈显著的负相关性(P＜0.01)。二者间的拟合方程为:y=-2.8251x+594.94(R2=0.9852);②电池内阻与初沉池出水比例呈显著的正相关性(P＜0.01)，二者之间的拟合方程为:y=5.4927x+78.095(R2=0.9961);③电池最大功率密度与初始COD浓度之间呈显著的负相关性(P＜0.01)，二者之间的拟合方程为:y=524.1162e(-x/5684847)+45.63203，R2=0.99202;④随着初沉池出水比例的增大，COD的去除量以及去除率不断提高;⑤16S rRNA测序表明Proteobacteria，Firmicutes，Bacteroidetes和Synergistetes为阳极优势电化学活性菌。由此可见，高盐榨菜废水适于用作MFC阳极底物，且随着初沉池出水比例增大，电池产电性能降低。这主要是因为初沉池出水虽然有机物含量虽高，但经厌氧阶段处理前，其构成成分复杂，大多为复杂的大分子有机物以及胶体颗粒物，而这类有机物不易被产电菌直接利用，产电菌活性随之降低，电子传递阻力增大，最终产电性能降低。此外，高有机物浓度有利于产甲烷菌生长，并相对占据优势，同时水解、发酵等非产电过程也降低了产电。　　厌氧池出水用PBS（0mM，30mM，50mM）调节后用作MFC阴极底物，结果表明:①电池电压变化趋势一致，最终能达到的稳定电压在同一水平;②电池开路电压和内阻分别为483mV和413Ω(S1);487mV和394Ω(S2)以及487mV和369Ω(S3);③电池最高功率密度分别为1.20W/m3(S1)，1.24W/m3(S2)和1.32W/m3;④阴极单元可实现同步硝化反硝化除氮，且在电压回稳阶段主要为异养反硝化，而在稳定阶段生物电化学过程除氮量有所提高。⑤16S rRNA测序表明Proteobacteria，Bacteroidetes和Planctomycetes为阴极优势电化学活性菌。由此可见，榨菜废水可直接用作MFC阴极底物，并具有pH自调节功能，实现同步有机物、氮素的去除。　　为考察盐度对电化学活性生物膜的影响，构建三电极BES，考察6种盐度(0mM，100mM，200mM，342mM，400mM，500mM，600mM)对系统产电性能影响，结果表明:①盐度对BES产电量影响显著，二者呈负相关变化趋势(p＜0.05)，且平均产电量与盐度之间的拟合方程为:y=-0.0071x+7.6257，R2=0.8927;②由循环伏安曲线及其一阶导数可知，G.sulfurreducens是BES生物膜的一种优势产电菌，低盐度(0-200mM)不会抑制其产电性能及电子传递;③混合产电生物膜中还存在其他优势产电菌落，低盐度(0-200mM)对其产电性能抑制明显;④相对溶液电阻及生物膜电阻，界面电阻较大，是系统总电阻的主要构成部分，是较高盐度下BES产电下降的主要因素;⑤分析系统恒相位元件及电容可知，电容性随盐度的增大而下降，对系统的产电产生一定的影响;⑥随盐度增大，出水乙酸盐浓度先降低，之后逐渐升高;降解速率则先增大，后下降;而库伦效率则随盐度的增大逐渐下降，最后趋于稳定。　　对三电极盐度实验中出现的优势产电菌G.sulfurreducens，采用间歇放电/连续放电组合模式（Alternately intermittent and continuous polarization，AICP）提升电子系统产电量。结果表明:①间歇放电与连续放电模式均可提升产电量（相对基准电流），最高可达:48.7±2.9％（间歇，G0.5）和22.2±4.0％（持续，G0.5），且同组AICP实验中，间歇模式可产生更高的电流;②通过EIS分析，系统生物膜电阻不断增大，但间歇模式下生物膜电阻小于持续模式下生物膜电阻，这是间歇放电模式产电较高原因之一;③间歇放电模式与持续放电模式下的界面电阻均不断降低，且在后三个实验组中（G2，G1和G0.5），间歇模式下界面电阻小于持续放电模式界面电阻;④在AICP全程实验中，生物膜电容保持稳定;间歇放电可逐渐提高界面电容，而持续放电模式下界面电容保持不变，这也是间歇模式产生较大电流的原因;⑤持续放电模式可以获得较高的乙酸盐降解速率和库伦效率。总之，间歇放电模式有助于获得较高的产电量，而持续放电模式有助于获得较高的污染物降解和库伦效率。