微生物燃料电池(microbial fuel cell, MFC)可以将废水中的有机物转化成电能,在降解废水的同时实现废水的资源化。本实验构建了单室空气阴极MFC和阴阳极联合双室MFC,以碳纤维作阳极、以啤酒废水作底物,研究了MFC在产电的同时对啤酒废水的降解效果。单室空气阴极MFC在降解啤酒废水的同时有着良好的产电性能。水力停留时间为2.13h,有机物浓度为614 mg/L时,MFC的最大输出电压可达到0.578V,最大输出功率为9.52W/m3,啤酒废水中有机物去除率达到40%以上。阳极室操作条件对MFC的性能有很大影响。MFC的输出功率随着啤酒废水浓度的升高逐渐增大。浓度增大到2062 mg/L时,最大输出功率达到42.6W/m3。浓度越高,COD去除率越高,但库仑效率越低。废水中加入磷酸盐缓冲溶液也可以提高MFC的输出功率,同时提高废水处理效果。啤酒废水浓度为614 mg/L,水力停留时间为2.13h的条件下,实验建立了单室空气阴极MFC的基本电化学模型：通过对该条件下极化曲线的非线性拟合,得到影响MFC性能的主要因素是动力学活化损耗和浓度损耗,并且整个MFC的控制因素在阴极。阴阳极联合双室MFC工艺可以大大提高啤酒废水的处理效果。当整个连续流系统水力停留时间(HRT)为14.7h时,MFC对啤酒废水COD去除率可达到90%以上,其中阳极室和阴极室的贡献几乎各占到一半。同时MFC的开路电压和最大输出功率可达到0.434 V和0.83 W/m3 (23.1 mW/m2)。磷酸盐缓冲溶液的加入可以有效的提高MFC的产电量,但对废水处理效果影响不大。研究表明,MFC用于啤酒废水的处理是可行的,在废水得到降解的同时可以回收电能,降低处理成本,实现废水的资源化。