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生物电芬顿系统（Bio-electro-Fenton,BEF）作为一种高效、清洁、低能耗的生物处理技术日益备受关注。BEF是依靠微生物燃料电池（Microbial fuel cell,MFC）中的阳极产生的电流用于阴极原位电生过氧化氢,接着在催化氧化系统中发生芬顿反应产生·OH降解污染物。近年来,许多研究者工作集中于制备高效的氧气还原反应（Oxygen reduction reaction,ORR）催化电极和生物电芬顿系统连续处理污染物的能力。本文基于BEF将微生物脱盐燃料电池与催化氧化系统耦合对模拟染料废水进行连续降解处理。本实验对阴极电极制备条件进行优化,表征内部结构以及探究其对氧气的催化原理;并分析研究了连续流生物电芬顿系统的处理废水效果、产电能力、电子利用率,优化运行参数,最终还探究分析了模拟废水的降解路径。主要研究结论如下:（1）聚吡咯修饰碳纤维电极的制备条件为:吡咯单体:十二烷基苯磺酸钠（SDBS）=0.15:0.15 mol L-1,聚合电位0.80 V,聚合时间600 s。该聚合条件下得到的修饰电极的界面电荷转移电阻Rct达到最小值66Ωcm-2。通过物理表征发现聚吡咯的吡咯环通过α-α联结,掺杂剂十二烷基苯磺酸钠上的磺酸基团与聚吡咯链形成氢键,聚吡咯沉积在聚丙烯腈碳纤维上,呈致密的“椰花状”形貌。整个修饰电极中的N的形式以吡咯N为主,基底以石墨N为主。（2）聚吡咯修饰碳纤维电极对O2主要发生2e-1的还原反应,并且在酸性条件下生产H2O2,在中性条件下发生阳离子的“嵌入-嵌出”反应,说明该电极不仅可以催化ORR生产H2O2,而且还可以对溶液中的阳离子有迁移作用,并且聚吡咯修饰碳纤维电极催化ORR反应仅产生136 mV的过电位。（3）聚吡咯修饰电极作阴极电极与连续流运行模式极大地增加了微生物脱盐燃料电池（Microbial desalination fuel cell,MDC）反应器的处理废水性能,其阳极室的有机物去除效率为0.41 kg COD m-3 d-1,增加了28.13%,中间室的脱盐速率为4.35 g L-1 d-1,增加了42.62%,阴极室的H2O2生产速率为7.01 g H2O2 m-3 d-1,增加了724%。MDC的产电性能也因聚吡咯修饰电极与连续流运行模式而增强,平均电流达到5.12 mA,阳极室库伦效率达到3.24%,阴极室法拉第效率达到28.80%,COD转化效率达到0.94%,分别增加了48.27%,19.12%,484%,571%。（4）连续流微生物脱盐燃料电池（Continuous flow MDC,cMDC）的最佳流速为900μL min-1时,其内阻仅为78Ω,功率密度达到566 mW m-3。随着脱盐室NaCl浓度的增加,cMDC产生的电流也随之增加,但阴极室法拉第效率在中间室NaCl浓度为35 g L-1时达到最大值的31.76%。（5）连续流微生物脱盐燃料电池-催化氧化系统（cMDC-COR）对亚甲基蓝（Methylene blue,MB）的去除率为80.07%,降解时间为3天,其降解能力是铁碳微电解材料、cMDC的1.7和1.6倍。通过GC-MS对该系统的出水进行分析,得到两条降解路径,均为依靠高级氧化自由基·OH的作用分解MB,最终生成小分子可生化降解的产物。