不锈钢酸洗、光伏和核工业废水中常含有极高浓度的硝酸盐（NO₃⁻-N可达数百至数千mg/L），且C/N比极低。传统的异养反硝化需投加大量有机碳源，成本高昂。厌氧氨氧化（Anammox）虽能自养脱氮，但其直接处理硝酸盐的能力有限，需要前置单元将部分硝酸盐还原为亚硝酸盐。将电催化还原硝酸盐（eNO₃RR）作为Anammox的前置“亚硝酸盐供给站”，是一种极具创新性的全自养脱氮思路。通过精准调控阴极电位和电极材料，可以实现将水中一部分硝酸盐（约50%）高效、高选择性地还原为亚硝酸盐，而不过度还原为氨或氮气。这一步是整个耦合工艺的关键所在。

  本研究筛选了多种阴极材料，发现Cu-Pd双金属纳米线电极在-0.5V至-0.7V的电位窗口内，对NO₃⁻还原为NO₂⁻的法拉第效率高达80%以上，而生成NH₄⁺和N₂的副反应被有效抑制。DFT计算揭示了Cu-Pd界面的协同机理：Cu位点高效吸附NO₃⁻并将其还原为NO₂⁻，而Pd位点提供适量的活性氢（H*）供后续反应，但不足以将NO₂⁻进一步深度还原，从而实现了对NO₂⁻的高选择性。将eNO₃RR单元处理后的出水（富含NO₂⁻和残余NO₃⁻，以及原水中已有的NH₄⁺）引入后续的Anammox升流式颗粒污泥床反应器。在Anammox反应器中，厌氧氨氧化菌利用NH₄⁺和NO₂⁻，将其高效转化为无害的氮气。

  长期连续流运行数据显示，eNO₃RR-Anammox耦合系统对高浓度硝酸盐废水（NO₃⁻-N 500mg/L）的总氮去除率稳定在95%以上，出水总氮浓度低于25mg/L。全过程无需外加任何有机碳源，仅消耗可再生电能，产泥量极低。该耦合工艺巧妙地将电催化的精准可控性与生物催化（Anammox）的高效性相结合，为高浓度硝酸盐工业废水的处理，提供了一条全新的、完全自养的、能效高的脱氮路径，是未来工业脱氮技术的重要发展方向。

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