本发明公开了一种高效同步脱氮除碳微生物燃料电池。它主要由厌氧消化室和厌氧氨氧化室组成，通过在厌氧消化室接种厌氧消化污泥，以有机废水为燃料，有机物经异养菌分解释放电子，厌氧氨氧化室接种厌氧氨氧化污泥，以含氮废水为阴极液，亚硝酸氮作为电子受体，氨氮和亚硝氮由厌氧氨氧化菌转化为氮气，实现同步脱氮除碳，同时厌氧消化阳极接收的电子由外电路传递到厌氧氨氧化阴极，实现产电。本发明可同时处理有机废水和含氮废水，实现高效同步脱氮除碳产电，利用亚硝酸盐氮为电子受体，降低微生物燃料电池的运行成本，厌氧氨氧化室含碱出水回流至厌氧消化室，缓解阳极液酸化问题，提高运行稳定性。