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本研究以人工湿地型微生物燃料电池复合系统(CW-MFC)为研究载体,以偶氮染料活性艳红X-3B为目标污染物,在课题组前期研究基础上,以提高CW-MFC对难降解有机物的去除能力,并提高产电为目的。研究了共基质和缓冲溶液浓度对CW-MFC性能的影响；研究了湿地基质在CW-MFC同步降解偶氮染料并产电中发挥的作用及影响；研究了电极面积及间距对CW-MFC性能的影响。主要研究内容和研究结果如下：选取葡萄糖、乙酸钠及淀粉作为CW-MFC降解X-3B的共基质,研究了不同共基质对CW-MFC性能的影响。实验结果表明以葡萄糖为共基质的CW-MFC对X-3B的去除及产电性能均优于乙酸钠和淀粉实验组。CW-MFC中投加不同共基质,不仅影响对偶氮染料的去除,且对中间产物的进一步降解有显著影响,并通过对阳极微生物的作用影响了系统的产电性能。选取4种不同缓冲液浓度：5 mM-200 mM,研究缓冲液浓度对CW-MFC性能的影响。实验结果表明在一定范围内增大缓冲液浓度,能够加强系统稳定性,促进质子的传递,提高CW-MFC对X-3B的去除以及产电性能,但缓冲液浓度过高会影响到微生物活性,使CW-MFC性能下降。选取5种湿地基质,研究了基质的材料、粒径及孔隙率对CW-MFC性能的影响。实验结果表明,基质材料表面越粗糙,微生物的粘附性能越强,而基质粒径及孔隙率越小,微生物附着面积越大,越有利于基质中微生物生长,促进基质层对X-3B的降解,提高CW-MFC的降解性能；但基质中微生物量大会导致共基质消耗过快,阴阳极微生物营养不足,系统产电性能下降。此外,系统中的传质阻力随着基质粒径及孔隙率的增大而减小,有利于产电性能的提高。设置4个不同阴极面积,研究阴极面积对于CW-MFC性能的影响。实验结果表明随着阴极面积的增大,CW-MFC的去除能力先升高后降低,当阴阳极面积比为1.9时,取得了最佳的X-3B去除效果,去除率为99.41%。CW-MFC的产电性能随着阴极面积的增大而提高,增长的幅度逐渐趋缓,在阴极面积最大时,获得最佳产电性能,但此时X-3B去除效果较差,仅为85.48%。通过控制阴阳极面积比,达到阴阳极的反应速率的最佳平衡点,对CW-MFC中X-3B的去除以及产电有着非常重要的意义。设置不同的电极间距,研究电极间距对于CW-MFC性能的影响。实验结果表明,电极间距为13.2 cm的CW-MFC取得了最好的X-3B去除以及产电效能,X-3B去除率为91.05%,功率密度为0.196 W/m3。