本發(fā)明屬于污水生物處理回用與資源化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種小球藻微生物燃料電池反應(yīng)器。該反應(yīng)器主要由陽極室、陰極室、導(dǎo)線、負(fù)載、質(zhì)子交換膜等幾部分構(gòu)成，所述的陽極室和陰極室通過質(zhì)子交換膜分隔，陽極室內(nèi)設(shè)置有陽極，陰極室內(nèi)設(shè)置有陰極。啟動反應(yīng)器并馴化處理高濃度有機(jī)廢水的陽極菌群；將高濃度有機(jī)廢水通入陽極室，室溫下由陽極細(xì)菌厭氧處理10天后陽極出水再通入陰極室由陰極小球藻深度脫氮除磷并進(jìn)一步吸收有機(jī)物，最終出水達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理的三級排放標(biāo)準(zhǔn)；收獲陰極小球藻體并萃取生物柴油粗油脂。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了高濃度有機(jī)廢水的低成本處理，在獲得清潔出水的同時(shí)可以回收電能及生物柴油，達(dá)到了真正的廢物資源化利用。