本发明公开了一种一体式硝化-反硝化微生物燃料电池。它主要由硝化室和反硝化室组成，通过在硝化室接种硝化污泥，以含氮有机废水为燃料，有机物被异养菌分解释放电子，氨氮被硝化菌转化为硝酸盐氮和亚硝酸盐氮并释放电子，反硝化室接种反硝化污泥，硝化室出水引入反硝化室作为阴极液，残留有机物可作为反硝化电子供体被进一步去除，硝酸盐氮和亚硝酸盐氮被反硝化菌转化为氮气，完成全程脱氮，同时硝化阳极接收的电子可由外电路被反硝化阴极接收，实现产电。本发明装置结构紧凑，可实现硝化反硝化联合产电，降低生物脱氮费用，利用有机物和氨氮为燃料，提高产电效率，利用硝化产物作为电子受体，以废治废，可有效降低微生物燃料电池的运行成本。