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随着污水处理厂的规模和数目的不停增加,每年产出的剩余污泥在不断增长,剩余污泥的处理已变成新的挑战。铬盐是一种有毒物质,化工行业的发展使含铬废水越来越多,含铬废水的处理也受到了人们的重视。微生物燃料电池（Microbial fuel cell,MFC）是一项经过氧化还原反应去除污染物和回收电能的新工艺。以剩余污泥为阳极底物,使用含Cr（Ⅵ）废水作阴极溶液,可以实现污泥中有机物降解和含铬废水的Cr（Ⅵ）还原。本文旨在提高MFC同步处理剩余污泥和含铬废水效能,构建双阴极三室MFC系统,以剩余污泥作阳极基质、含Cr（Ⅵ）废水作阴极液,向阳极投加CaO2来强化剩余污泥的水解与酸化过程以及产电过程。通过设定启动过程是否投加CaO2和梯度投加CaO2量,考察了合适的MFC系统启动方式和最佳CaO2投加量。并对CaO2强化MFC系统处理效能的作用进行了系统研究。进行启动过程是否投加CaO2的研究,在以剩余污泥为阳极接种污泥、铁氰化钾溶液为阴极液进行启动等条件一致的情况下,在投加CaO2启动组的启动过程中,向阳极投加0.2gCaO2/gVSS,并且在未投加CaO2启动组的启动过程中不投加CaO2。两组MFC系统启动成功后运行过程均以剩余污泥为阳极底物、模拟含铬废水为阴极液,阳极均投加0.2gCaO2/gVSS进行运行,运行时间30d。研究结果表明,在MFC运行过程产电性能方面,未投加CaO2启动组最大功率密度（4.28 W/m3）比投加CaO2启动组最大功率密度（3.91 W/m3）高9.46%。在Cr（Ⅵ）还原速率方面,运行120h后,未投加CaO2启动组还原率（99.47%）比投加CaO2启动组还原率（82.7%）高20.28%。在污泥降解效能方面,运行30d后,未投加CaO2启动组污泥TCOD去除率（65.26%）比投加CaO2启动组污泥TCOD去除率（58.82%）高10.95%,因此,结果表明未投加CaO2启动组运行效果更好,应选择不投加CaO2的启动方式。对运行过程阳极进行梯度投加CaO2,比较其对MFC系统增强的差异,结果表明,投加CaO2可以有效强化MFC剩余污泥降解效能和Cr（Ⅵ）还原效能,并提高MFC产电性能。阳极剩余污泥的原始TCOD是36050mg/L,阴极的模拟含铬废水Cr（Ⅵ）浓度是75 mg/L,pH=2。在MFC产电性能方面,当阳极CaO2投加量为0.2gCaO2/gVSS时,MFC具有最高的最大功率密度,是4.28 W/m3;在Cr（Ⅵ）还原速率方面,阳极CaO2投加量为0.2gCaO2/gVSS的MFC系统可在120 h内还原75mg/L Cr（Ⅵ）至0.40 mg/L,还原率最高,为99.47%。在污泥降解效能方面,阳极CaO2投加量为0.2gCaO2/gVSS的MFC系统对TCOD的降解率最高,为65.3%,TCOD降解率比不投加CaO2组提高了12.86%。总之,阳极CaO2最佳投加量为0.2gCaO2/gVSS。对阳极投加CaO2的MFC系统运行效能和机制的研究结果表明,一定量CaO2的投加对MFC系统中剩余污泥水解酸化过程有促进作用,加速了污泥中胞外小分子有机物的积累,为MFC产电微生物的生长提供了充足的底物,有利于MFC污泥降解效能和产电效能的提升,进而提高了阴极Cr（Ⅵ）还原效能;但过量CaO2投入会形成碱性环境,降低MFC运行效能。本研究实验结果表明,通过向阳极投加一定量的CaO2能有效强化MFC系统同步处理剩余污泥效能和Cr（Ⅵ）还原效能。它可以为剩余污泥降解和含铬废水的处理提供新的思路和方法。