印染废水是指棉、毛、化纤等纺织产品在预处理、染色、印花和整理过程中所排放的废水,具有排放量大,成分复杂,难降解,属于较难处理类工业废水之一。目前对印染废水的处理方法有化学混凝法、生物法、吸附法(活性炭)、高级氧化法(Fenton试剂法、臭氧氧化法等)、电化学法,光催化氧化法等。微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)作为一种绿色能源系统,能利用附着在电极表面的微生物为催化剂氧化各类废水中的有机污染物,将废水中有机污染物去除的同时从中产生电能,近年来一类在MFC系统中通过在阴极曝气,在一定电压条件下使阴极液中溶解氧与阳极传递过来的电子发生二电子反应产生较高氧化性物质过氧化氢(H2O2)从而达到对印染废水的氧化去除得到了学者的关注,有研究者称其为生物电Fenton反应。生物电Fenton在MFC中的应用不仅达到了对染料的高去除率也解决了直接使用H2O2带来的高成本问题。活性炭/聚四氟乙烯电极具有成本低、导电性好及在一定电压、曝气条件下能产生芬顿反应中介体H2O2。本文采用辊压成型法制备了不同电极材料质量比的活性炭/聚四氟乙烯(AC/PTFE)和AC/MnO2/PTFE两种微生物燃料电池阴极,以制备的AC/PTFE和AC/MnO2/PTFE电极、碳毡,作为微生物燃料电池的阴阳极构建了双室微生物燃料电池。微生物燃料电池阳极室的菌种接种于另一个以模拟的生活污水为营养液、序列间歇式、稳定运行一年的微生物燃料电池阳极室。文章研究了利用ac/ptfe、ac/mno2/ptfe阴极在曝气条件下产生的h2o2在阴极处理模拟的罗丹明b废水及同步产电情况、分析了罗丹明b(rhb)的去除机理;实验还研究了fe2+存在,阴极室发生fenton反应时mfc阴极对罗丹明b的去除效果及产电情况。首先考察以ac/ptfe质量比分别为6:1,5:1,3:1的ac/ptfe(面积均为2×5cm)作为mfc的阴极,碳毡(2×10cm)为mfc阳极的mfc在阴极对rhb的去除情况及同步产电情况。所有实验中mfc的外接电阻均为200Ω,同时设置了mfc开路的条件为对照实验。结果表明在mfc闭路、开路条件下,随着活性炭与聚四氟乙烯质量比的降低,即聚四氟乙烯的量增加,微生物燃料电池对罗丹明b的去除率均下降,其中闭路条件下对50mg/l罗丹明b的去除率分别为96.3%,75.8%,39.0%;得到的最大功率密度也呈下降趋势,分别为105.6mw·m-2,102.0mw·m-2,80.7mw·m-2;测定的极化曲线表明,当质量比从6:1变为3:1时,mfc的内阻从300Ω升至400Ω,mfc内阻增加。从上述结果选出阴极材料最佳的ac/ptfe质量比为6。选用质量比为6的ac/ptfe作为阴极,考察阴极液电解质浓度、罗丹明b的初始浓度、fe2+存在、ph值等因素对阴极罗丹明b的去除效果及同步产电影响。结果表明阴极液电解质浓度在一定范围内(0.1~0.2mol/l)阴极对罗丹明b的去除率及mfc的最大功率密度随着电解质浓度的增加而提高但不是很明显;随着罗丹明b初始浓度的提高罗丹明b的去除率呈下降趋势,mfc的最大功率密度呈上升趋势,在阴极液中存在Fe2+、pH=3时罗丹明B的去除率在36 h内达到98.9%,MFC的最大功率密度达到210 mW·m-2,去除率和最大功率密度得到明显提高。采用高锰酸钾和硫酸锰共沉淀法制备了二氧化锰材料,FTIR,XRD的测试结果表明制备出来的锰氧化物以层状二氧化锰结构存在。采用传统的辊压成型法制备出了AC和Mn O2质量比分别为90:10,95:5,80:20的复合的AC/Mn O2/PTFE电极,在阴极去除罗丹明B的同时提高MFC的功率输出。实验研究了以上述制备出的三种复合电极作为MFC阴极,MFC降解罗丹明B及同步产电情况,实验结果表明MFC闭路条件下,当电极中AC/MnO2质量比为90:10时,阴极对初始浓度50 mg/L的罗丹明B的去除率在96 h内达到83.3%,得到最大的功率密度达到223 mW·m-2,是AC/PTFE电极的2倍;同时考察了罗丹明B初始浓度、阴极电解质浓度、阴极液pH值等因素对MFC阴极降解罗丹明B效果及同步产电的影响,实验结果与以AC/PTFE电极的趋势一致。最后研究了以优选的AC/MnO2/PTFE电极、AC/PTFE电极为阴极的MFC在阴极液pH=3,电解质浓度为0.1 mol/L条件下处理实际印染废水及同步产电的情况,结果表明AC/PTFE电极36 h内对实际废水的色度去除率达到77.0%;AC/MnO2/PTFE电极对实际废水的TOC去除率为74.5%。