摘要：在电极氨氧化型人工湿地(CW)中设置阴极层,促进其中阴极自养反硝化作用的发生,并探究了阴极层构型对系统运行性能的影响,解析且阐释了对应条件下装置中的微生物特性及氮素转化过程.结果表明,阴极层构型会显著影响其中关键功能微生物的丰度,导致该区域内阴极自养反硝化作用的强度不尽相同,随之造成了装置脱氮产电性能的差异.当在电极氨氧化型CW的阴极层中布设生物阴极且填充废砖块时,阴极层较大的比表面积、较高的水溶性盐总量及Fe含量提高了其中参与阴极自养反硝化反应的功能微生物(尤其是Geobacter、Thauera、Thiobacillus、Pseudomonas和Hydrogenophaga)的丰度及活性,使阴极自养反硝化作用得到较大程度的强化并在系统中形成了以电极氨氧化-阴极自养反硝化为主的多路径耦合脱氮体系.此时装置具备理想的运行性能,其COD、TP、TN和NH4^(+)-N去除率分别稳定在(88.79±2.58)%、(98.19±0.72)%、(91.34±3.58)%和(96.78±2.90)%,输出电压和输出功率密度峰值分别为(787.99±89.43)mV和214.41W/m^(3).本研究可为新型强化脱氮CW工艺的研发与设计提供参考.