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本文介绍了微生物燃料电池的原理以及最新的研究进展。在此基础上，采用普通碳布阳极构建了管状单室微生物燃料电池（MFC），并以葡萄糖为唯一电子供体，研究了该MFC的强化反硝化性能，分析和检测了COD、NO3-的起止浓度。同时采用不含铂涂层的普通碳布阳极构建了管状单室无质子交换膜空气阴极微生物燃料电池（MFC），并以葡萄糖为唯一电子供体，分别以含葡萄糖、葡萄糖+硝酸钾、葡萄糖+硫酸钠、葡萄糖+氯化铁的培养液注入MFC，分析和检测MFC外接电阻上的电压与各底物的起止浓度。还构建了双室微生物燃料电池（MFC）和非生物燃料电池—钢铁燃料电池（SFC），研究各变量（阳极材料的选择、盐桥尺寸等）对硝酸盐去除效果的影响。研究结果如下：MFC对于COD和硝酸盐的去除效率分别为63.8%和74.5%，COD和硝酸盐的平均降解速度分别约为13.59mgCOD/L d和5.83mgNO3-/L d。初步验证了MFC是一种高效的去除硝酸盐的方法。MFC室内的电子受体氧化还原势越高，对固体电极接受和传输电子的影响越大。在以不含铂涂层的普通碳布为MFC阳极时，固体电极接受电子的能力介于NO3-和SO42-之间，接近Fe3+。阴阳极材料选择的不同、盐桥尺寸的不同都会对硝酸盐的去除造成很大的影响。硝酸盐浓度的降低是随着盐桥直径的增加而增加的，随着盐桥长度的增加而减少的。MFC对于硝酸盐的去除效率平均为71.46%，SFC为67.99%，硝酸盐平均降解速度约8mgNO3-/L d。阴极室内硝酸盐的去除速率与MFC的输出电压成正相关关系。本文结果表明：微生物燃料电池可以强化处理高浓度有机废水，对于有机物质的去除效果比传统厌氧处理技术要高，并能同时输出电能。并且还可将MFC设计用于强化反硝化，促进硝酸盐的降解。MFC作为一种污水资源化的新技术，能够强化处理废水，具有巨大的发展潜力。