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本文在阴极厚度一致时，研究了不同阳极厚度对填料型微生物燃料电池内阻、功率密度和库仑效率的影响，从而得出最佳产电下的阳极厚度；同时在好氧型微生物燃料电池阴极中实现同时硝化和产电，探讨了硝化和产电对氧气的竞争，并得出满足两者的最低溶氧浓度，分析了硝化对产电的促进；最终成功构建了好氧-厌氧耦合微生物燃料电池系统，实现了同步产电，脱氮除碳的多重目的，并讨论了影响电池性能的各个因素，得出如下主要结论：
阴极室厚度相同，阳极室厚度不同(100mm，30mm,lOmm)的三个反应器的启动期基本相同(10-11天)。运行稳定后，三个反应器的内阻分别为19.7±5.1，19.9+5.4和22.2+6.0Q，阳极内阻分别为1.1+0.2、1.6±O.4和3.4+0.2 Q；最大面积功率密度分别为689+128，672+74和637+87 mW/m2；最大体积功率密度分别为3.4±0.6，5.2±O.6和5.8±O.8 W/m3；库仑效率15.1±1.8％、18.8±2.1％和19.6±0.8％。实验结果表明：随着阳极室厚度的增大，微生物反应器的内阻减少，最大面积功率密度增大，但体积功率密度和库仑效率减小。
通过在MFC阴极中接种硝化菌的方法，在两室型MFC的阴极实现了同时硝化和产电。运行稳定期MFC的最大电流和最大功率分别为47 mA和45.50 W/m3 NAC，进水氨氮浓度为153.4mg/l时，24h的氨氮去除率能达到85.0％。硝化菌会与产电菌竞争溶解氧，当溶解氧浓度控制在3.5mg/l以上时，硝化过程未对产电产生明显影响。无缓冲的情况下，加入氨氮时的阴极电势平均值比未加入氨氮时的阴极电势平均值高出124mV，由于硝化作用中产生的H+维持阴极室pH值的稳定的缘故。
建立了好氧-缺氧耦合生物阴极型MFC系统，可同时实行产电除碳和脱氮，在稳定运行时，系统COD和总N去除率分别可以达到98.75％和97.32％。同时考察了系统中条件改变对整个系统产电能力及污染物去除效率的影响，NO3-MFC外阻的下降和回流比的增加对O2-MFC产电能力基本没有影响，而NO3-MFC的电流密度和功率密度都有明显的上升，污染物去除率也有增加；流量比过大或过小都会给系统的产电能力和污染物去除带来负面影响，综上得出系统最佳运行条件为NO3-MFC外阻5欧，回流比2：l，流量比l：l。