膜式氧合器(膜式人工肺，膜肺)是近二十年发展起来的一项新技术，它主要用于心脏外科领域，给血液加氧并排除二氧化碳，膜肺的发展对于现代医学具有极为重要的意义。本论文借用膜肺给血液加氧与排毒的原理，将膜肺的应用扩展到水产养殖领域，用以排除养殖水体中对鱼类有害的成分一氨氮，这既是膜式氧合器的新应用，也是排除养殖水体氨氮的一个新方法。 本论文首先探索了膜式氧合器在给水体增氧的同时对氨氮的去除效果，即氧气对流法除氨氮，然后又尝试了抽真空法以及酸吸收法排除氨氮。实验过程中，分别探讨了料液性质(氨氮初始浓度、pH值、水温)以及操作条件(循环时间、料液流速)等对氨氮去除率的影响，并把三种解吸方式的作用效果作了比较。结果表明，提高料液的pH值、升高水温、延长循环时间、增大料液流量都有利于提高氨氮去除效率，氨氮初始浓度越大，氨氮通量也越大。在这三种解吸方式中，氧气对流法可以去除水中的氨氮，优点是给养殖水体的增氧与排毒可以同时进行；真空法去除氨氮效率比氧气对流法高，成本也较高；酸吸收法的效率最高，不管料液pH值的高低，用酸解吸氨氮都可获得较好的效果，可用于对受氨氮污染而又不便换水的海水或淡水养鱼水体进行紧急处理。 接着，本论文对氨氮在膜式氧合器中的传质作了理论分析。首先建立了氨氮传质系数理论模型，求解了实验中的氨氮传质系数，分析了各种因素对氨传质的影响，用实验结果检验了该模型，从而为寻找改善氨传质效率的途径，为一组件的优化设计做了准备。然后又推导了氨传质速率的半经验模型，该模型可以用来估算特定初始条件下的传质速率，预测处理实际水体所需膜组件的大小或循环时间的长短。