含酚废水因其对人体、动植物及生态的广泛毒性而备受国内外研究者的关注。电化学-生物膜耦合技术处理含酚废水具有设备简单、效率高、成本低等优点,在难降解废水领域具有良好的应用前景。本文首先采用“感应电场”式-生物膜反应器处理含酚废水,系统探究了苯酚初始浓度、工作电压、电场强度及反应时间对苯酚去除率的影响。结果发现施加电场时耦合反应器对苯酚的降解能力不仅与上述因素相关,且其对苯酚的降解效果不仅低于单纯的生物膜法,而且也与电化学-活性污泥耦合法存在显著差异,进而发现了电场对固定生长与悬浮生长方式的微生物群落的不同作用途径,及其在充电、放电过程的差异。然后,采用阴极生物膜-电化学反应器进一步对模拟废水中的苯酚、氨氮及硝态氮进行处理,系统的探究了工作电压、反应时间及微生物生长状态等因素对苯酚及氮素降解效率的影响,并优化出耦合技术的最佳处理条件。与“感应电场”式-生物膜反应器相比,阴极生物膜-电化学反应器的处理效果得到显著的提高,且工作电压更低、更节能。造成这一现象的原因可能与两种反应器中电场对于微生物的作用方式密切相关,也与电子参与污染物的转化过程相关:在“感应电场”式-生物膜反应器中微生物无法直接利用电源传输的电子;在阴极生物膜-电化学反应器中微生物可直接利用电极输送的源源不断的电子。同时,实验通过对这两种反应器中微生物的耗氧速率、细胞膜脂质过氧化标志物MDA、细胞膜电解质透性、EPS及其组分含量等指标的测定,探讨了有毒有机物及电场对微生物的胁迫效应。