在许多工业（如核工业、半导体）和农业回流水中，常同时存在硝酸盐和氨氮的混合污染。传统的硝化-反硝化处理路线在处理硝酸盐和氨氮共存且C/N低的废水时，流程长、能耗高。厌氧氨氧化可以直接将氨氮和亚硝酸盐转化为氮气，但不能直接利用硝酸盐。电催化还原硝酸盐技术，可以通过控制电极材料和电位，将硝酸盐（NO₃⁻）高选择性地还原为氨氮（NH₄⁺），而不是惰性的氮气。将这两个技术优势互补：用电催化还原作为前端，将进水中一半的硝酸盐精准地还原为氨氮（作为Anammox的底物之一）；同时，电催化过程产生的局部高pH和H₂，也有助于后续的自养过程。然后，将这股富含氨氮和剩余硝酸盐的出水，送入后端厌氧氨氧化反应器，由Anammox菌完成最后的总氮脱除。

  本研究成功制备了Pd/Cu共修饰的泡沫镍高选择性电催化阴极。在优化的-1.2V vs. Ag/AgCl电位下，该阴极还原硝酸盐为氨氮的法拉第效率高达85%以上，极少产生氮气副产物。将此前端电催化单元与后端填充了厌氧氨氧化颗粒污泥的UASB反应器串联。处理模拟废水（NO₃⁻-N 100mg/L，NH₄⁺-N 50mg/L），整个耦合系统在12小时的总水力停留时间内，总氮去除率稳定在95%以上，出水总氮浓度低于10mg/L。

  同位素¹⁵N示踪技术明确证实了Anammox途径是总氮去除的主要贡献者。该耦合系统的设计，巧妙地利用了电催化的可控性和专一性，为Anammox菌精准地“生产”了其所需的底物氨氮，而回避了传统PN/A过程中控制亚硝化率的艰难。这不仅简化了工艺流程，而且为处理同时含有氨氮和硝酸盐的复杂工业废水，开辟了一条全新的、高可控性的自养脱氮道路。

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