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厌氧氨氧化（Anammox）已成为实现含氨废水高效率、低能耗脱氮的可持续生物处理技术,然而,Anammox产物中残留的硝氮限制了其脱氮效能的进一步提升。现有研究常通过引入甲醇等有机碳源作为电子供体以强化反硝化过程从而实现硝氮的进一步脱除,但厌氧氨氧化菌（An AOB）对有机碳源极为敏感,不当投加将会造成系统脱氮效率降低。近年来,生物炭因具备较强的电子得失能力被广泛应用于促进微生物间电子传递,有研究表明生物炭能作为电子供体强化反硝化脱氮。然而,在Anammox系统中,生物炭能否通过强化硝氮还原实现Anammox与反硝化协同高效脱氮及其潜在的作用机制仍有待研究。因此,本研究在系统考察生物炭的热解温度（300℃、500℃、700℃）及投加量（3g/L、5g/L、10g/L）对Anammox脱氮性能影响的基础上,通过改变进水基质条件,结合生物炭表征及功能菌群演替规律分析,揭示了生物炭强化Anammox脱氮效能的过程机理,取得以下研究成果:（1）Anammox脱氮性能受生物炭热解温度影响显著,随着热解温度的降低,Anammox反应的总氮去除率提高了14.2%,这主要是由于硝氮的快速还原造成的,其还原速率由0.07提升至0.32mg/L·h-1。相关性分析表明,生物炭对Anammox脱氮效能的促进作用与生物炭的电导率呈负相关（r=-0.62）,与生物炭供电子能力呈显著正相关（r=0.95）,其主要原因是低温（300℃）制备的生物炭具有较强的供电子能力(EDC=2.64mmole-g-1),可为硝氮还原提供更多电子。在探明300℃为最佳热解温度的基础上,考察了生物炭的投加量对Anammox脱氮性能的影响,结果表明,随着投加量的增加,Anammox反应的总氮去除率提高了11.3%。（2）当基质条件（NH4+:NO2-=1:1）满足Anammox反应时,系统以Anammox为主脱氮路径,生物炭促使Anammox生成的硝氮发生完全/部分反硝化反应,协同Anammox实现高效脱氮,总氮去除率相较对照组提高了约10%;当基质条件（NH4+:NO3-=1:1）不满足Anammox反应时,氨氮的降低受到硝氮还原速率的限制,生物炭通过促进部分反硝化使硝氮快速还原为亚硝氮,此时An AOB对再生亚硝氮的争夺能力强于反硝化细菌,产生的亚硝氮优先与氨氮结合发生Anammox反应,总氮去除率相较对照组提高了约39.2%;当基质（NO2-或NO3-）中仅存在亚硝氮或硝氮时,Anammox反应停止,以完全反硝化反应为主脱氮路径,生物炭的添加使硝氮及亚硝氮的还原速率均提高了一倍。综上所述,生物炭可通过调节Anammox的脱氮路径实现反应脱氮效率的有效提升。（3）生物炭表面含氧官能团中的酚羟基（-OH）和醚基（C-O-C）分别作为强供电子基团和弱供电子基团为硝氮还原贡献电子,或通过厌氧微生物的作用将电子从胞外聚合物（EPS）转移到醌基,被还原的醌基进一步为硝氮还原贡献电子,具体表现为生物炭组中电子传输系统活性的增强,使得生物炭组的电子转移量达到1.56 mmole-L-1,是对照组的两倍。结果表明,生物炭对Anammox脱氮性能的促进作用与其吸附能力及溶解性有机质无关,主要由生物炭表面含氧官能团及EPS决定。（4）生物炭组中参与Anammox与反硝化反应的两个主要功能菌Candidatus Kuenenia和Pseudomonas的丰度均高于对照组,且在分子水平上,生物炭的添加使参与硝氮还原过程的Nar G、Nir S、Nor BC、Nos Z等功能蛋白的表达增强。结果表明,生物炭可通过调节微生物的种群结构、强化微生物功能蛋白的表达来提升Anammox反应脱氮性能。