人工湿地-微生物燃料电池(Constructed Wetland-Microbial Fuel Cells,CW-MFCs)技术将人工湿地技术和微生物燃料电池技术有机结合,可以实现污水处理、能源输出且利于生态维护。在实现污水中污染物质资源化的同时,最大程度减少对能源的消耗和自然环境的破坏。因此,这是一项充满研究价值和发展前景的新技术,有利于解决目前日益严重的环境污染问题。本研究构建了铝污泥基质的人工湿地-微生物燃料电池系统,对含有罗丹明B的模拟废水进行处理。通过反应装置连续210d(分为V个阶段)的持续监测,依次改变进水的COD浓度、染料浓度以及在阴极进行曝气,研究了COD、染料浓度变化和阴极溶解氧浓度对系统的污染物处理和产电性能的影响,得到以下主要结论:1)系统实现了污水中COD的高效去除,最高去除率为:89.98±1.88%;系统对罗丹明B染初期去除率为88.25±5.95%,伴随填料吸附饱和去除率在第V阶段稳定在40%左右。染料的去除主要依赖湿地填料的吸附作用,也可能有部分的生物降解。2)在外加曝气的条件下,系统对氨氮的去除率达到77.97±21.88%,对总氮去除率达到30.11±9.95%,相比未曝气时有了显著提高,证实系统良好的脱氮潜能;系统对总磷的去除率稳定在97%左右,其去处主要依赖来于铝污泥基质的吸附作用。证实了铝污泥作为湿地填料在除磷时的独有优势。3)系统实现了良好的产电效果。其中最大电压达到1141.8mV,最大电流密度为1.83mA/m~2,最大功率密度为6.17mW/m~2。其中最大库伦效率为0.127%,最高能量回收率为18.97kJ/kgCOD,系统的产电性能受到COD浓度、染料浓度、阴极DO浓度等多个因素影响。