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随着经济的快速发展，能源危机与环境污染已是当今世界两大焦点问题。微生物燃料电池（Microbial Fuel Cell，以下简称MFCs）是近些年迅速发展起来的一种新型污水处理技术，它将传统的生物降解和电化学技术相结合，通过微生物的作用将环境中的有机物直接转化为电能，以达到污染物的降解同时产出一定的电能的目的，已成为环境污染物处理的热点。晚期垃圾渗滤液含有高浓度的COD并积累了大量的氨氮，碳氮比低、可生化性差，生物处理难度大。为了寻找新型、高效的晚期垃圾渗滤液处理技术，本研究通过构建双室微生物燃料电池（Microbial Fuel Cell，MFCs），分析晚期垃圾渗滤液在MFCs中的处理效果及其产电性能。当MFCs中垃圾渗滤液的比例为20%，外阻为1000Ω时，其最大输出电压为660.6mV，最大输出功率密度为2182.0mW/m3。当逐渐增加阳极溶液中晚期垃圾渗滤液的比例至100%，其最大输出电压为709.4mV，最大输出功率密度为441.0mW/m3，COD也由最初的8644mg/L降到2560mg/L，去除率最高达70.4%。MFCs运行期间，垃圾渗滤液中高浓度的氨氮一部分在阳极室中作为电子供体产电而去除，另一部分则由于阳极室和阴极室之间的浓度差而从浓度较高的阳极室转移到阴极室。7天内，阳极室中大约有43%的NH4+转移至阴极室。经过14天的运行，阴极室中的NH4+浓度达到最大。35天左右，两极NH4+浓度达到平衡。与此同时，MFCs的内阻从初始的1010Ω上升到2000Ω，阳极液电导率从初始的2.09mS/cm下降到0.915mS/cm，阳极液pH从8.37下降到7.82，阴极室的pH则从7.96上升至8.23。研究发现，利用垃圾渗滤液中氨氮在两室型MFCs特性，在好氧阴极室接种硝化菌,好氧反硝化菌CY1，在产电的同时实现了氨氮的有效去除。考察了阴极中硝态氮和亚硝态氮的变化情况及曝气及硝化对氨氮转移的影响。结果表明，阴极室硝态氮和亚硝态氮能在一定程度上增高输出电压；硝化过程消耗溶解氧，生物膜中硝化菌的存在同时也减少了有效的阴极表面积，降低输出电压；阴极室氨氮浓度过高，体积负荷过大会抑制硝化的效率。阴极室氨氮的转化和挥发并不能明显促进阳极室氨氮向阴极室转移，阴极室曝气会使更多的氨氮挥发到空气中。44.2%的氨氮被转化为硝态氮、亚硝态氮，最终被好氧反硝化菌CY1反硝化成N2，证明被转移的氨氮可以得到进一步去除。本研究结果将为利用连续操作的双室MFCs系统处理垃圾渗滤液的进一步发展提供宝贵的参考数据。