Global rubber industry, growing 4–6 % annually with 13.76 million Mt of rubber produced in 2019, significantly impacts the economy. This study explores coupling sulfate-dependent ammonium oxidation (Sulfammox) and sulfide-driven autotrophic denitrification (SDAD) within an anaerobic membrane bioreactor (AnMBR) to treat high-strength natural rubber wastewater. Over 225 days, the AnMBR system achieved maximal chemical oxygen demand (COD), total nitrogen (TN), ammonium nitrogen (NH4+-N), and sulfate sulfur (SO42−-S) removal efficiencies of 58 %, 31 %, 13 %, and 45 %, respectively. TN is predominantly removed through Sulfammox (accounting for 49 % of NH4+-N removal), SDAD, and conventional denitrification pathways. Sulfate removal is achieved via Sulfammox (responsible for 43 % of SO42−-S removal), and Dissimilatory sulfate-reducing (DSR) processes (contributing 57 % of SO42−-S removal). Microbial analysis identified Desulfovibrio and Sulfurospirillum as key microbes, while metagenomic analysis highlighted crucial sulfur and nitrogen cycling pathways. The findings support Sulfammox and SDAD as promising eco-friendly strategies for treating ammonia- and sulfate-rich industrial wastewater.

中文翻译：

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在厌氧膜生物反应器中，通过耦合 Sulfammox 和硫化物驱动的自养反硝化作用，同步去除橡胶工业废水中的氮和硫酸盐


全球橡胶行业每年增长 4-6%，2019 年生产了 1376 万吨橡胶，这对经济产生了重大影响。本研究探讨了在厌氧膜生物反应器 （AnMBR） 内耦合硫酸盐依赖性铵氧化 （Sulfammox） 和硫化物驱动的自养反硝化 （SDAD） 以处理高强度天然橡胶废水。在 225 天内，AnMBR 系统实现了 58 %、31 %、13 % 和 45 % 的最大化学需氧量 （COD）、总氮 （TN）、铵态氮 （NH4+-N） 和硫酸盐硫 （SO42−-S） 去除效率。TN 主要通过磺胺氧量（占 NH4+-N 去除的 49%）、SDAD 和常规反硝化途径去除。硫酸盐去除是通过 Sulfammox（占 SO42−-S 去除量的 43%）和异化硫酸盐还原 （DSR） 工艺（占 SO42−-S 去除量的 57%）实现的。微生物分析确定脱硫菌和硫螺菌是关键微生物，而宏基因组分析则强调了关键的硫和氮循环途径。研究结果支持 Sulfammox 和 SDAD 是处理富含氨和硫酸盐的工业废水的有前途的环保策略。