全球范围内的能源危机和环境污染问题迫切需要发展可持续的能源回收和废物处理技术。微生物燃料电池(MFC)被认为是一种可持续发展解决当前水污染和能源短缺问题的技术。它可以利用水中各种有机杂质，在处理废水的同时产生电能。而反硝化MFC更是可以在阳极和阴极分别进行除碳脱氮的同时产生电能，是一种新型的水处理技术。磷酸盐缓冲液因其调节pH的范围广且缓冲能力强，还可以提高溶液电导率，而广泛应用于MFC的研究。然而，添加高浓度的PBS造成的成本昂贵，尤其运用到实际的废水处理更是不切实际。除此之外，磷本身就是一种污染物质，直接将它排放到水体会造成水体的富营养化。因此，迫切需要寻找一种可以替代PBS的缓冲液。本研究采用硼酸—硼砂为缓冲液，在完成反硝化MFC启动的基础上，为了进一步优化运行条件，强化运行效果，研究了温度、外阻、进水COD浓度、搅拌流速和缓冲液浓度等因素对其产电和污染物去除的影响。主要研究结果如下：（1）以硼酸—硼砂为pH缓冲溶液，采用连续培养的方式，用51天完成了对双室型反硝化MFC的启动。通过电化学分析的方法得到最大功率密度和电池内阻分别为6.46W/m3NC和63.9。固定外阻为50时，电压可以达到205.1±1.96mV，COD和NO3--N去除负荷分别为0.854±0.020kg/(m3NC.d)和6.17±1.906mg/(m3NC.d)，而出水NO2--N累积量仅为0.092±0.034mg/L。扫描电镜观察发现，阳极生物膜上附着的微生物多而密集且以杆菌为主，阴极上的微生物则少而稀疏。（2）在15-35℃范围内，随着温度的升高，反硝化MFC的最大输出功率密度逐渐上升，内阻逐渐降低。15、20、25、30、35℃对应的最大功率密度和内阻分别为5.61、6.86、7.89、8.23、8.76W/m3NC和82.7、60.1、50.9、49.0、47.9。温度对有机物的去除影响不大，COD去除负荷基本维持在0.89kg/(m3NC.d)左右。但是温度的变化会影响脱氮的效果，在25℃和4时，硝氮去除负荷达到最大值7.54±0.204mg/(m3NC.d)。（3）在一定范围内，随着阳极进水COD浓度的增加，反硝化MFC的产电能力逐渐增强。最大功率密度10.01W/m3NC和最小内阻38.1均出现在进水COD浓度为400mg/L的条件下。且各进水COD浓度下的最大功率密度的大小符合Monod方程的形式，两者的关系可以理解为“饱和效应”。库仑效率最大值44.3±2.84%出现在进水COD浓度和外阻分别为300mg/L和5处。而最大COD去除负荷1.180±0.017kg/(m3NC.d)和NO-3-N去除负荷9.57±0.834mg/(m3NC.d)则均出现在进水COD浓度和外阻分别为400mg/L和5处。（4）搅拌与否对反硝化MFC的产电性能影响巨大，随着搅拌强度的增强，反硝化MFC的产电能力先增大后减小，内阻先下降后上升。最大功率密度8.24W/m3NC和最小内阻48.0均出现在了搅拌强度为20mL/min处。搅拌强度为10mL/min时，由于流态的优化而认为反应器处于完全混流和推流之间，COD去除效果最好，出水COD低至3.59±0.35mg/L。由于溶解氧传递受阻，硝氮去除负荷最大值15.65±0.402mg/(m3NC.d)则出现在了搅拌强度和外阻分别为0mL/min和633处。（5）随着缓冲液浓度的增加反硝化MFC产电能力逐渐增强，内阻逐渐降低。最大功率密度8.27W/m3NC和最小内阻48.0均出现在缓冲液浓度为100mmol/L处。缓冲液浓度的变化对反硝化MFC的COD去除影响不大，但增加缓冲液的浓度可以降低阴极出水pH而强化阴极脱氮效果。