光伏电池片生产的制绒、刻蚀工序大量使用氢氟酸和硝酸的混酸，由此产生的废水同时含有高浓度硝态氮（NO₃⁻-N）和氟离子（F⁻），且碳氮比极低。传统的异养反硝化需投加大量外购碳源，成本高昂。厌氧氨氧化（Anammox）虽能自养脱氮，但无法直接利用硝态氮，且会产生约11%的硝酸盐副产物。硫自养反硝化（SAD）则能以单质硫为电子供体，将硝酸盐还原为氮气。
本研究设计了一套一体化升流式反应器。反应器下部填充高活性的Anammox颗粒污泥，上部铺设硫磺-石灰石混合填料作为SAD区。实际光伏废水首先经过钙盐沉淀除氟预处理，将F⁻降至10mg/L以下。在反应器下部Anammox区，投配的亚硝酸盐与原水中的氨氮被Anammox菌转化为氮气和少量硝酸盐。水流携带残余硝酸盐继续上升，进入上部的SAD区，附着在硫磺颗粒上的硫自养反硝化菌利用硫磺为电子供体，将硝酸盐高效还原为氮气。石灰石同步缓冲了SAD过程产生的H⁺。
连续运行365天的中试数据表明，在进水总氮负荷为1.5 kgN/(m³·d)的条件下，系统总氮去除率稳定在95%以上，出水总氮浓度低于15mg/L。冬季水温降至15℃时，通过适当延长HRT，仍可维持90%以上的去除率。微生物群落分析证实，Anammox菌（主要为Candidatus Kuenenia）和硫自养反硝化菌（主要为Thiobacillus）在各自区域形成了稳定的优势群落。该一体化自养脱氮系统为光伏行业废水处理提供了一种高效、节能、运行成本低的深度脱氮方案。
