本发明公开了一种微生物燃料电池型立体组合生态浮床装置，该装置将组合生态浮床和微生物燃料电池相结合，所述组合生态浮床包括上层水生植物单元、中间层水生植物单元以及将上层和中间层固定的下层金属托盘，所述的导电材料通过连接有外接电路负载的导线导出该装置外，构成微生物燃料电池空气阴极电极；所述的金属托盘通过利用沉积物的厌氧环境形成厌氧还原反应区从而构成微生物燃料电池阳极电极。本发明还公开了该装置的应用。本发明使底泥污染得到根本性降解，同时能量回收，并能同时净化水体中的污染物，从而减弱底泥与水体之间的污染物溶解-平衡效应，适于进行规模化、模式化和机械化作业。