微生物燃料电池（MFC）技术作为上世纪60年代以来广被关注的一种废水处理新技术，能够在降解废水中污染物的同时产生一定的电能。本研究采用以碳刷作为阳极、碳布作为阴极的传统双室微生物燃料电池（MFCs），第一阶段对电池的基本性能进行分析，获得较佳的实验条件；第二阶段对比不同尺寸的电池A和B，对模拟含铬废水中Cr（Ⅵ）的去除效率以及电池的产电性能进行研究，实现去污与产能的双重效益；第三阶段采用双电池联用模式，尝试对模拟铬污染废水中Cr（Ⅵ）和Cr（Ⅲ）的同时治理。利用1号电池中Cr（Ⅵ）作为阴极电子受体时产生的电能直接提供给2号电池，使2号电池阴极中Cr（Ⅲ）在外加电源的作用下发生还原反应降解为更低价态的离子或单质Cr，实现废物的回收利用。通过多次试验，得到如下结论：（1）电解液浓度是影响电池产电性能的一个重要因素，当300mM KCl和25mM KCl作为支持电解质分别加入电池的阴极液和阳极液时，相比于阴极添加200mM KCl而阳极无KCl添加，电池的产电功率有51.5%的提高。（2）阴极电解液保持强酸性（pH=2.0）有利于Cr（Ⅵ）的还原，添加具有缓冲作用的KH₂PO₄保证了溶液酸度的稳定，使Cr（Ⅵ）的去除率由70.0%上升到99.9%。（3）相对于氮气阴极，当阴极通入空气时，O₂能够得到电子生成中间产物H2O和H₂O₂，当H₂O₂与Cr（Ⅵ）同时存在于酸性体系中，H₂O₂会转化为一种还原剂，加速了Cr（Ⅵ）的还原，同时也优化了电池的产电性能。（4）对比不同尺寸的MFC发现，电池的大小以及曝气速率对Cr（Ⅵ）的去除效率和电池产电效率都有影响。一定程度上阴极通入的空气量越多越有利于电池的产电，相对于大电池A，在通入空气时小电池B不适宜处理高浓度的Cr（Ⅵ）。而无空气参与的情况下，A电池仍能有较可观的Cr（Ⅵ）去除率和产电量，而B电池运行效果较差，不适于本实验研究。（5）双电池联用技术能够在一定程度上同时去除Cr（Ⅵ）和Cr（Ⅲ）。1号电池空气阴极以及2号电池阴极缓冲性能都是影响Cr（Ⅵ）和Cr（Ⅲ）去除效率的重要因素。相对于Cr（Ⅵ），Cr（Ⅲ）能够达到较高的去除率，并且Cr（Ⅲ）的去除率随着初始浓度的增大而升高，且所有的去除过程在10h内基本完成。设定Cr（Ⅵ）与Cr（Ⅲ）的浓度比为2:1，保证了Cr（Ⅲ）的较高去除量。根据实验结果可以推断采用更高的Cr（Ⅵ）与Cr（Ⅲ）浓度比能实现Cr（Ⅲ）的有效、完全去除。（6）对两电池阴极表面进行SEM-EDS分析，推断1号电池中Cr主要以Cr₂O₃等氧化物形式存在，2号电池上鉴定到了少量Cr单质的存在。该实验对双电池的联用技术的实行提供了可行性。