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微生物燃料电池（Microbial fuel cell，MFC），是一种利用微生物的催化作用将废水中有机污染物的化学能转变为电能、同时实现废水的净化的新型生物电化学装置。将MFC技术运用到偶氮染料废水处理中的研究是近年来新兴的一个研究方向，但其研究体系仍不完善。从本质上来说，MFC降解偶氮染料与同步产电主要取决于其中优势微生物的功能及其种间相互作用。然而由于受各自研究对象和条件的局限，针对MFC降解偶氮染料和同步产电的研究基础不足，研究范围和视角还需要拓宽。因此，开展基于MFC降解偶氮染料与同步产电体系中的功能型微生物及其微生物学特性的基础理论和关键技术研究仍然是该研究领域的重要内容。本研究构建了分别以印染废水和生活污水污泥接种生物阴极MFC（MFC-I和MFC-M）、刚果红为模型染料，以研究接种源对MFC同步脱色偶氮染料和产电性能的影响。产电方面，MFC-M最大功率密度达到29.09mW/m2，比MFC-I高2.11倍；阳极极化阻抗(Rct)为748.9，比MFC-I低38.0%。脱色方面，MFC-I对刚果红的脱色速率比MFC-M高14.4%20.3%；但气质联用结果表明，脱色产物差别不大，均为2-氨基-1,4-萘醌、2,2’-二氨基联苯、4,4’-二氨基联苯。通过扫描电镜对MFC阴阳极生物膜进行形态表征，可以看出石墨毡纤维上负载的微生物多样性丰富。研究表明，在一定的环境条件下，接种源微生物多样性与特征基质决定了MFC阴阳极生物膜上优势微生物的种类，从而影响生物膜表观形态和MFC同步降解刚果红与产电的性能，但对刚果红的降解产物影响不大。从MFC-M和MFC-I的阳极生物膜上分离、纯化出优势菌种，经16S rRNA基因序列分析鉴定为Pseudomonas sp.（命名为I-P和M-P）、Bacillus sp.（命名为M-B）和Aquamicrobium sp.（命名为I-A）。将其接种到空气阴极MFC中构建纯菌和共培养体系进行同步降解刚果红与产电性能表征，以探明其优势菌种的功能及其相互作用关系。在电化学性能方面，以Pseudomonas sp.为接种物的MFC（I-P和M-P）与I-A和M-B相比，在最大功率密度上高出158.2%和58.1%。在刚果红脱色性能方面，以Aquamicrobium sp.和Bacillus sp.为接种物的MFC（I-A和M-B）与I-P和M-B相比，在脱色速率上高出3.0%和5.9%。共培养体系M-P&B和I-P&A与纯菌体系M-B、M-P、I-A和I-P相比，在最大功率密度上增加了82.0%、15.1%、94.6%和-24.6%（负号表示减少），在脱色速率上下降了33.3%、29.4%、7.9%和5.0%。研究表明，分离出的纯菌有一定的功能偏向，而种间相互作用关系能够加强MFC的性能，有助于从微生态学方面研究MFC性能的调控策略。在好氧生物阴极中不添加有机碳源的情况下，从MFC-M和MFC-I的阴极生物膜上分离出优势菌种，经鉴定为Brevibacterium sp.、Bacillus sp.、Pseudomonassp.和Aquamicrobium sp（.命名为M-Br、M-Ba、I-Ps、I-Aq）。采用循环伏安法（Cyclicvoltammetry，CV）测试证实了各纯菌具有氧气还原（Oxygen reduction reaction，ORR）催化能力，且由强到弱排序为：I-Aq> M-Br> I-Ps> M-Ba。在好氧生物阴极添加阳极脱色液（有机碳源）的情况下，从MFC阴极生物膜上分离出优势菌种，经鉴定为Rhodococcus sp.、Bacillus sp.、Brevibacterium sp.、Staphylococcus sp.和Castellaniella sp.（命名为MJH、MB、MH、BB、BH）。采用CV证明了各纯菌的ORR能力，且由强到弱分别为：BB> MH> MJH> BH>MB。采用LC-MS分析阳极脱色液和各纯菌矿化阳极脱色液后的降解产物，证明各纯菌均具有进一步矿化阳极脱色液的能力，其降解能力由强到弱排序为：MJH> MB> MH> BH> BB。