微生物燃料电池污水处理设备：

随着工农业生产的发展和人们生活水平的提高，水污染与能源危机成为了当今世界面临的两大难题。目前，仍广泛采用的是利用微生物的代谢作用除去废水中有机污染物，主要包括好氧和厌氧生物处理两种方法。然而，这两种方法在实践应用中也存在缺点。

一方面，好氧生物处理需要消耗大量的能量，运行费用高。

另一方面，传统的厌氧工艺虽然运行费用降低，且在处理过程中可以以甲烷形式获得额外的生物能，但由于甲烷没有合理的利用方式将其燃烧掉而无法实现能源的回收。从循环利用角度考虑，有机废水中又包含着一定浓度的易生物降解物质和可再生利用物质，如果能够以某种方式从中回收能源和有用物质。

微生物燃料电池污水处理设备性能优化：

基本原理是打破常规的电子传递链的传递方向，把产生的电子引到外界，从中获取能量。从另一个角度来说，是把原本的氧化还原反应的发生区域扩展到细胞以外的外界环境，延伸到整个电池结构体系中。阳极室中的电化学活性微生物在厌氧环境下催化氧化电解液中还原性有机物从中获取能量在阳电极上以生物膜的形式生长，细胞呼吸过程中释放出电子通过相关酶、辅酶和氧化还原型媒介(如果存在)传递给阳极，再通过外电路循环到达阴极形成电流。同时，在反应过程中伴随电子而产生的质子从阳极室穿过质子交换膜(PEM)到达阴极，并在阴极催化剂(例如Pt)存在条件下与那里的氧气和电子结合生成水。为提高反应速率通常在阳极室搅拌，阴极室曝气。

微生物细胞膜含有类脂或肽聚糖等不导电物质，电子难以穿过。因此通常向微生物燃料电池阳极室中人工投加电子介体来协助电子传递提高输出功率。然而这些介体具有费用昂贵、需要定期更换、对微生物有毒等缺点。目前，通过纯培养方式已经从微生物燃料电池阳极室中分离出多种在无需外界添加任何氧化还原介体的条件下也实现较高电能输出的微生物。

双室型微生物燃料电池最大的缺点是内阻大、阴极需要曝气而消耗能量。最近开发的一种新型单室型微生物燃料电池，将质子交换膜捆绑在镀有金属催化剂的阴极上并直接暴露于空气中，这样在被动通风的条件下，空气中的氧气就能直接迅速得在电极上反应。单室型微生物燃料电池具有以下优点：降低了由阴极超电势导致的内阻、降低了运行费用、整体上降低了反应器体积、简化了设计。