当前，以好氧生物处理为代表的污水处理工艺（如传统活性污泥法、氧化沟等）可将污水中的有机物有效降解，然而好氧处理方法耗能高，且无法回收污水中的能源。

全世界每年用于处理污水耗费的能量非常巨大[1]，据统计，我国污水处理厂的电耗约占污水处理总运行费用的 60% ～90%，是经济和社会发展的沉重负担。

寻求适宜的工艺从污水中回收资源和能源，可以实现”变废为宝”，减少资源和能源的浪费。

厌氧处理、燃料电池等技术的应用近年来得到迅速发展。

其在高效处理污水的同时，产生电能、甲烷等资源，符合当今的可持续发展观。

1.1 微生物燃料电池原理 微生物燃料电池（MFC）是利用金属材料作为电池阳极作为电子受体来实现电子的不断转移，从而产生电能[2]。

MFC的工作原理如图1所示，城市污水中的有机物在MFC的阳极室中被微生物氧化分解，生成的电子通过细胞膜相关联组分或氧化还原介体传递给阳极[3]，通过外电路到达阴极将阴极区的电子受体如O2等还原，质子透过质子交换膜到达阴极与被还原的O2结合生成水。

图1-1 微生物燃料电池示意图 1.2 MFC的应用 目前MFC在易生物降解的废水（城市生活污水、食品加工废水等）和难生物降解的废水（制药废水、印染废水等）方面都表现出良好的处理效果。

Zhang利用单室MFC处理炼油废水，最大功率密度达(280#177;6) mW/m2[4]。

Miran等使用双室MFC处理含Cu2 废水，功率密度为2.8 W/m3[5]。