中温工业烟气含有二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等污染物,是大气污染的重要排放源。二氧化硫和氮氧化物可造成大气酸沉降,使土壤酸化。与此同时,氮氧化物又能与碳氢化合物等,在阳光照射下发生化学反应,产生醛、O₃等二次污染物,造成大气氧化性增加和能见度下降以及雾霾等,危害健康和生态环境安全。烟气的生物脱硝技术具有处理效果好、投资成本低、维护运行简便、无二次污染等特点,具有良好的应用前景。本研究以中温烟气中氮氧化物为研究对象,开展了中温烟气微生物脱硝工艺及生物电化学强化脱硝技术的探索性研究,目的在于阐明烟气生物脱硝的机理,认识影响生物脱硝效率的关键因素,并探索基于微生物燃料电池（MFC）的强化脱硝新方法。首先,本研究构建了络合吸收-生物脱硝工艺,考察了生物脱硝塔对模拟中温烟气中氮氧化物的脱硝性能,分析了影响生物脱硝的关键因素。结果表明,烟气的生物脱硝效率主要受氧气含量、碳源和络合剂浓度的影响。与7%的氧气条件相比,当氧气含量降低至3%时,NO的脱除速率增加49.2%。本研究以葡萄糖作为NO_x的反硝化的电子供体。物料衡算表明,仅有8%的葡萄糖用于微生物好氧反硝化脱除NO和NO₂。一氧化氮（NO）溶解度较低,难以进入填料表面的生物膜,是限制生物脱硝效率的主要因素之一。在有络合剂存在时,生物反应器对NO的平均脱除速率增加40%。在生物脱硝的基础上,本研究进行了利用MFC强化中温烟气脱硝的研究。结果表明,MFC阳极产电菌在烟气脱硝系统中可将氧化底物产生的电子通过外电路传递至阴极,在产生电能的同时还可强化阴极的生物脱硝效率。该系统在驯化三个月后,脱硝效率趋于稳定。使用不同的外阻会影响脱硝效率,外阻1000Ω驯化的MFC的脱硝性能好于50Ω外阻驯化的MFC。1000Ω外阻驯化的MFC最大烟气脱硝效率达到60%。电化学分析发现1000Ω外阻驯化的MFC产电周期、库伦效率和功率密度等指标均优于50Ω外阻的MFC。在MFC阴极中,氧化还原电位逐渐降低,而阴极溶液逐渐呈弱碱性,阴极室的硝酸根盐可以被迅速还原。在不同外阻的MFC中,运行20天未发现有硝酸盐累积,但亚硝酸盐在MFC运行过程中会逐步积累。同时,阴极溶液中出现大量氨根离子,但随后逐渐降低。本研究构建了有效、稳定的中温烟气生物脱硝工艺,详细分析了影响脱硝效率的关键因素;通过MFC技术进一步强化生物脱硝性能。本研究还探讨了生物电化学过程强化生物脱硝的机理,为开发一种节能、高效的生物脱硝新工艺提供了理论依据。