摘要：【目的】 为研究铁碳混合填料对华东某水库中硝酸盐氮的去除效果，本文将物化法和生物法结合，构建不同填料耦合缺氧反硝化系统。【方法】 本试验设计了零价铁（ZVI）-铁镍铬合金-菌群（ZVI-FCN）反应器、ZVI-炭-菌群（ZVI-AC）反应器、ZVI-菌群（ZVI）反应器和菌群（ME）反应器，对硝态氮（NO-3-N）质量浓度为15.4～16.1 mg/L的模拟水库地表水进行了实验室净化处理。通过试验优选了阴极材料，揭示了碳氮比（C/N）对反应器出水水质的影响规律，并进行了高通量测序。【结果】 在同一C/N运行时，ZVI-AC反应器出水水质最好。以葡萄糖为碳源、水温为（22±3） ℃、C/N为3.0、水力停留时间（HRT）为3.0 h的工艺运行条件下，ZVI-AC反应器出水水质最佳，出水NO-3-N质量浓度低于2.0 mg/L，亚硝态氮氮（NO-2-N）质量浓度低于0.4 mg/L，高锰酸盐指数低于6.0 mg/L，氨氮质量浓度低于0.9 mg/L，总铁质量浓度低于0.2 mg/L。此时，出水各项指标均达到《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）的要求。高通量测序判明了微电解反应对反应器微生物群落结构的影响。【结论】 缺氧铁阳极微电解可以为反硝化提供电子，进一步加快反硝化进程，同时减少NO-2-N的累积，控制高锰酸盐指数在《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）规定的限值以内。高通量测序研究发现，ZVI的存在可富集广泛固氮氢自养单胞菌，缺氧铁阳极微电解反应可进一步富集广泛固氮氢自养单胞菌，使其成为优势菌属。同时，存在的大量反硝化功能菌属和硝化菌属，能促进体系内菌群的氮代谢，从而提高脱氮效果。

关键词：硝态氮(NO-3-N); 亚硝态氮(NO-2-N); 铁碳微电解; 碳氮比(C/N); 高通量测序

基金资助：山东省自然科学基金(ZR2025MS817)

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