为了高效降解苯胺、节约脱氮成本,同时回收苯胺降解生成的氮素,本研究构建了苯胺降解同步回收其氮素的生物电化学系统。为了提高苯胺降解效果,向生物阳极间歇曝气,在连续流条件下驯化出高效降解苯胺的菌群,考察了曝气频率、外电阻和进水苯胺浓度对苯胺降解效果和系统电化学系能的影响。苯胺降解生成的铵离子会在电场和浓度梯度的作用下由阳极迁移到阴极,当阴极液p H高时,铵离子会转化成氨分子,再通过向阴极曝氮气和酸液吸收可以实现氮素的回收。为了更多地回收氨氮,实验考察了阳离子(钠离子)浓度和电流对铵离子迁移的影响。最后,构建了完整的苯胺降解同步回收其氮素的生物电化学系统,评价了其苯胺降解效果和氮素回收率。实验在连续流条件下驯化了高效降解苯胺的微氧生物阳极,发现最佳的曝气频率为每隔8分钟曝气1分钟,阳极液中的平均溶解氧浓度为0.056mg/L。苯胺的降解效果和系统的电化学性能均随着外电阻的降低而升高,当外电阻为200欧姆时,获得的苯胺去除率为97.61%,库伦效率为6.03%。系统适于处理的苯胺废水最优浓度为400mg/L,当进水苯胺浓度低至200mg/L时,系统的产电能力差,而当浓度高至500mg/L时,则会抑制微生物的代谢活性。苯胺降解后生成铵离子,在铵离子从阳极迁移到阴极的过程中,钠离子与其是竞争关系,体系中钠离子浓度越低,铵离子从阳极向阴极迁移的比例以及在阴极液中积累的浓度均越高。当钠离子浓度为1.64m M时,铵根离子向阴极迁移的比例为54.85%,在阴极液中积累的浓度为1.07m M。电流的增大会促进铵离子向阴极的迁移,进而提高苯胺出水的总氮去除效果。当电流为0.65m A时,铵根离子在阴极积累的浓度(1.07m M)较开路时(0.38m M)增加了1.82倍,总氮去除率也提高了1倍。实验成功构建了苯胺降解同步回收氮素的生物电化学系统,苯胺的平均去除率达到91%,总氮的平均去除率为56.3%,若以阴极室和吸收瓶内的氨氮总量计,氨氮总吸收率在30%左右。