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剩余污泥（ES）处理及废水脱氮面临难题，研究人员开展用含硫废水预处理 ES 生成复合电子供体（S-ES-DOM）强化反硝化研究。结果显示该方法能实现 100% 脱氮效率，为 ES 资源化及环保脱氮提供新策略。
在废水处理的大舞台上，剩余污泥（Excess Sludge，ES）和氮污染处理是两个亟待解决的棘手问题。ES 作为废水处理的副产物，在中国每年产量约达 6000 万吨。它虽含有机物、磷、钾等宝贵元素，却因传统处理方式如填埋、焚烧存在设备复杂、成本高、浪费土地资源和污染环境等弊端，难以实现有效利用。而在废水处理中，脱氮也是一大关键难题。异养反硝化（Heterotrophic Denitrification，HD）过程虽广泛应用于市政污水处理厂，但对于低 C/N 比废水，需添加外部有机碳源，常用的醋酸盐和甲醇等既不环保又不经济。
为了突破这些困境，来自国内的研究人员开展了一项别出心裁的研究。他们提出用含硫废水预处理 ES，生成溶解有机物（Dissolved Organic Matter，DOM），与硫化物共同形成复合电子供体（S-ES-DOM），进而实现自养异养联合反硝化（Integrated Autotrophic and Heterotrophic Denitrification，IAHD）。
研究人员采用了多种技术方法来推进这项研究。他们从杭州城西污水处理厂获取 ES 样本，利用傅里叶变换离子回旋共振质谱（Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometry，FT-ICR-MS）分析其特征和 S-ES-DOM 的分子特征变化，通过宏基因组学和元转录组学探究潜在的微生物响应机制 。
在研究结果方面，实验分两个阶段进行。第一阶段只添加无机碳源，第二阶段额外引入 S-ES-DOM。研究发现，第一阶段 NO3–-N 去除效率在 30% - 56%，而引入 S-ES-DOM 后，实现了 100% 的反硝化效率。通过分子分析表明，S-ES-DOM 中可生物降解成分增加，在 IAHD 过程中得到有效利用。同时，与硝酸盐 - 硫化物 - 有机碳代谢和电子转移相关的功能基因上调，混养微生物群落能够灵活采用多种代谢途径。
研究结论表明，含硫废水驱动的 ES 预处理有效释放了可生物降解的 DOM，如脂质和蛋白质，与硫化物协同作为复合电子供体，且无需耗能的发酵过程。IAHD 的实现，为低成本的 ES 资源化和低碳的硝酸盐 / 硫化物去除提供了可能，通过整合氮 - 硫 - 碳代谢，达成了资源利用和污染治理的双赢局面。
这项研究发表在《Bioresource Technology》，其意义重大。它为剩余污泥的资源化利用开辟了新途径，同时为环保型反硝化工艺的发展提供了创新思路，有望推动废水处理技术迈向新的高度，在环境保护和资源可持续利用领域具有广阔的应用前景 。
