ACS ES&T Engg. | 新型电催化厌氧氨氧化工艺在上流式电化学厌氧膜生物反应器中实现超低浓度亚硝态氮条件下的高效脱氮

背景：厌氧氨氧化是一项高效节能的脱氮技术，但其实际应用受限于传统工艺对亚硝态氮的严重依赖以及产生亚硝态氮的部分硝化工艺稳定性差、能耗高的问题。研究目的：为突破这一瓶颈，华东师范大学甄广印教授团队构建了一种新型上流式双室电催化厌氧氨氧化膜生物反应器（UEA-MBR），旨在显著降低对亚硝态氮的依赖并实现高效脱氮。结论：该系统在进水亚硝态氮浓度远低于理论需求（NH4+-N/NO2--N = 1:0.4）的条件下，实现了高达89.7%的总氮去除率。研究发现，除传统厌氧氨氧化途径外，系统内还存在电催化厌氧氨氧化过程，可直接氧化氨氮，并与阴极驱动的部分反硝化过程耦合，形成自维持的氮循环。该工艺富集了关键功能菌属，上调了相关功能基因，且无需曝气与外源碳源，运行成本低，为可持续低碳废水处理提供了创新解决方案。