近日，课题组关于流动电极电容去离子技术（FCDI）有效分离厌氧发酵液中产生的挥发性脂肪酸（VFAs）、氨（NH₄⁺-N）和活性磷（RP）的研究成果以“Separation of nutrients and acetate from sewage sludge fermentation liquid in flow-electrode capacitive deionization system: competitive mechanisms of ions and influence of activated carbon” 为题发表在环境领域高水平期刊Bioresource Technology（IF：11.4）。文章的第一作者为江南大学环境微生物技术研究室的博士研究生孙慧敏，通讯作者为江南大学环境与土木工程学院刘和教授和张学东教授。该项工作得到了国家自然科学基金，江苏高校水处理技术与材料协同创新中心预研课题的资助。

厌氧产酸发酵将污泥中有机物转化为挥发性脂肪酸（VFAs）可用于污水处理中碳源。然而，发酵液中会释放出氨氮和磷。因此，有效分离VFAs、NH₄⁺-N和RP有助于发酵液中的VFAs的资源化利用以及氮磷的资源再生。FCDI技术具备高效去除离子，环境友好和运行成本效益高等优势。目前，FCDI分离VFAs、NH₄⁺-N和RP的研究中，迫切需要破解离子的分离和竞争机制。本研究探明了FCDI体系分离NH₄⁺-N、RP和乙酸盐的性能，以及pH值和活性炭对FCDI性能的影响机理。结果表明，pH为5.0时，NH₄⁺-N（53.1%）和RP（39.5%）的去除率提高，溶液中保留了72.0%的乙酸盐，结果表明离子形态对NH₄⁺-N和RP的去除以及乙酸盐的保留有明显影响。通过调节pH调控离子形态，从而促进乙酸盐、NH₄⁺-N和RP的分离。此外，离子在活性炭上的吸附性能破坏了NH₄⁺-N和RP的回收。并且，通过密度泛函理论（DFT）的计算表明，电极浆料中的NH₄⁺-N比RP更容易回收，这可能是因为活性炭对RP的吸附能比NH₄⁺的吸附能更强。这项研究为FCDI系统运行过程中的离子选择机制提供了新的见解。