本文以黄姜加工废水为单室型微生物燃料电池的燃料，研究了单室型微生物燃料电池的结构、产电性能、黄姜加工废水处理效率以及工艺放大问题。首先通过实验考察了以黄姜加工废水为燃料的MFC的产电性能及废水处理效果，论证了应用MFC处理黄姜加工废水的可行性；然后分析了接种微生物、废水COD、pH值，及SO42-浓度等运行条件对MFC的影响；最后研发了三种单室型微生物燃料电池反应器构型，研究了反应器放大后的效果和问题。　　 系列实验表明在同电导率和COD条件下，黄姜加工废水的最大功率密度达到葡萄糖配水的80.3％，库仑效率比葡萄糖配水高14.1％，MFC对黄姜加工废水的COD去除率可达86.5％，应用MFC处理黄姜加工废水具有可行性。　　 对比实验发现，污水处理厂厌氧消化污泥比黄姜加工废水厌氧反应器内的活性污泥的微生物种群更丰富，通过扫描电镜看到前者更易于富集在阳极上，有利于微生物在阳极生长和电子转移，产电速度和电压都较快，为MFC微生物的最佳接种源。　　 在应用MFC处理黄姜加工废水的进水条件方面，实验分析认为：低COD浓度条件下MFC产电稳定，功率密度随COD浓度上升而提高，可达322 mW/m2；COD提高至2766 mg/L以上时，MFC稳定产电的时长缩短且更新基质后无法恢复最佳产电水平，表明过高COD负荷会抑制产电微生物活性。进水SO42-浓度提高使MFC输出功率密度增大，但当SO42-浓度>7716 mg/L(电导率>8.19 mS/cm)时，继续提高其浓度无法增强功率密度。与沉淀SO42-后的废水相比，含硫原水的最大功率密度平均下降14.5％，其库仑效率也随SO42-浓度提高明显下降，表明存在的SO42-作为电子受体被还原，降低了MFC的效率。　　 基于上述研究，研发了以黄姜加工废水为燃料的三种单室型反应器MCMFC、UFMFC和MAMFC，考察了三种反应器的产电性能和COD去除效果。MCMFC采用多阴极结构，功率密度随流速增大而提高，可达1410 mW/m2，库伦效率也达41％，说明其利用微生物产电更充分，电池内阻更小。UFMFC运行中由于水流对阴极电势层冲击，造成产电效果不稳定。MAMFC因阴阳极距离过大，阴极面积较小等问题，输出功率比其他结构偏低。为探讨单室型反应器的工程应用前景，对MCMFC结构放大进行了研究，研发了EMCMFC，在处理量扩大约33倍后，功率密度下降为原来的18.9％。这主要由于电池的理论电势已定，增大反应器体积无法显著增强产电性能，而阴阳极的扩大使单位面积电极效率下降。MFC工艺的放大应缩小MFC单体体积，增加MFC的数量，通过序列式连接，扩大废水处理量和提高产电能力。