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氨氮是众多水体污染物中来源广又比较难降解一种。目前，国内主要采用的去除方法有传统生物脱氮法和物化脱氮法，对于处理浓度大于500mg·L-1的高浓度氨氮废水，传统生物脱氮法存在着游离氨抑制微生物活性和增加供氧量等问题；而物化脱氮法中应用最为广泛的空气吹脱法存在着氨氮去除效率低的问题。基于超声波的空化作用，以及前人对超声波去除水中污染物的研究，本文提出了采用低声能密度的超声波与空气吹脱组合的方法去除水中高浓度氨氮。期待在保证去除效果的基础上，提高经济性。本文以配制的高浓度氨氮溶液为处理对象，比较超声吹脱法、单独超声法和单独吹脱法，在氨氮去除效果上的差异。三种方法的氨氮去除率均随时间的延长而增加，90min后增速减缓，180min时，氨氮去除率达到最大值，按上述顺序分别为85.84%、75.61%和62.01%，达到相同去除率时，超声吹脱法耗时为单独吹脱法的一半；超声吹脱法脱除氨氮的主要路径是高温热解反应生成N2和H2，以及空气吹脱出NH3。超声吹脱法的氨氮去除率随pH、温度、声能密度和时间等因素的水平值的升高而增大，对于不同初始浓度的氨氮溶液，超声吹脱法具有很好的适应性；正交实验确定的各因素的主次关系依次为：温度、时间、pH和超声波声能密度，最佳水平值为温度65℃、时间120min、pH为12和声能密度为0.02W·mL-1，此时氨氮的去除率为85.69%。三种处理方法去除水中高浓度氨氮的反应均符合一级反应动力学模型，表观速率常数按照超声吹脱法、单独超声法和单独吹脱法的顺序，依次增大；15min时，三种方法的单位时间去除氨氮量达到最大值，超声吹脱法为3.39mg·min-1，是单独超声法的1.12倍，单独吹脱法的1.43倍，该点超声吹脱法去除单位质量氨氮的能耗最小，为162.10kW·h·kg-1（NH4+-N）。