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微生物燃料电池（Microbial Fuel Cell，MFC）能够利用微生物的催化作用，将污水中有机物的化学能直接转化为电能，是一种集污水处理和能源回收为一体的创新性技术。本研究以放大的填料电极微生物燃料电池（L-MFC）的欧姆阻力分析和内部流态分析为基础，设计出堆叠型填料电极MFC的放大装置（总净容积72L），并对其各方面性能进行研究和分析，旨在促进微生物燃料电池的工程化放大应用。研究结果表明：（1）钛网由于表面氧化膜的影响会导致其导电性下降；0.45mm×20目的钛网与电极的接触面积最小，接触电阻最小；并联集电时的L-MFC的产电效果最好，最大功率密度达到了34.62W/m3；L-MFC的欧姆阻力中，电子传导阻力一般大于离子迁移阻力，其主要来源是集电材料与电极的接触阻力。（2）L-MFC的实际水力停留时间普遍大于理论停留时间，二者之间的差异是由于理论值采用定值孔隙率得到，而L-MFC电极孔隙间的传质并不是均匀分布的；L-MFC的内部流态属于介于平推流和完全混合流之间的多孔介质的非均匀流态，并且进水流量越大，水流的混合流动程度越小，流态越接近平推流。（3）堆叠型L-MFC启动阶段的总内阻约为0.19；并联供电、三电阻单独供电和五电阻单独供电时的最大功率密度分别为47.25W/m3、30.55W/m3和50.45W/m3，每个MFC单元独立供电时堆叠型L-MFC的产电效率最高。并联供电时，各阴极或阳极之间易出现“内电流”，导致MFC单元的极性反转，并且外阻越大，越容易出现反极现象。（4）堆叠型L-MFC的最大功率密度随着进水COD浓度的提高而增大，在处理高浓度或低浓度COD污水时，独立供电时的产电性能优势更明显。在连续流运行模式下，独立供电时MFC的库仑效率普遍高于并联供电的，而COD去除负荷相差不大。此外，通过测试每个腔体水头损失的方法可以得知各极室的电极堵塞状况，及时疏通换水能够使MFC的输出电压得到恢复。