对于营养条件不均衡的低浓度氨氮废水或高氨氮废水,处理难度大,成本高,该类废水中无机氮化合物的去除得到广泛的研究关注。膜电容去离子技术具有低能耗和无二次污染的特点,在脱盐领域应用广泛,在水处理领域作为一种污水处理技术也备受瞩目。为了进一步提高电极的吸附性能,并验证其脱氮效果,本论文采用软模板法合成中孔炭材料并制成电极,并对中孔炭电极进行了性能表征。组建了膜电容去离子处理装置,确定了膜电容去离子过程的影响因素并将其应用于无机态氮的去除;研究了电吸附动力学及电吸附等温线模型。研究表明:中孔炭电极的制备条件为中孔炭材料、粘合剂聚四氟乙烯乳液和导电炭黑的比例为8: 1.8: 0.2。制备的中孔炭电极具有滞回环属于Ⅳ型吸附特性,有中孔吸附行为,比表面积大于1000m2/g,最可几孔径为2.04nm,具有较好的电容特性,比电容为237F/g。将CDI和MCDI进行对比,发现阴阳离子膜的添加大大提高了脱氮的效率,吸附量由5.46mg/g提高到13.15mg/g,并且离子的脱附也更完全。通过对影响因素的探讨,确定了最佳工艺参数为:施加电压1.2V,流速23.8mL/min (对应蠕动泵的转速为14r/min),及溶液初始浓度为1500mg/L。在膜电容去离子过程中对NH4+的最高去除率为82.33%,对NO2-和NO3-的去除率为90.96%和97.73%。三者去除率的差异归因于不同的相对分子质量及离子水合半径。膜电容去离子电吸附动力学研究表明,准一级动力学能很好的表现膜电容去离子的吸附过程,其反应活化能为37.1 1kJ/mol,说明其电吸附过程为物理吸附;等温吸附模型的研究发现,Langmuir吸附等温模型能更好地描述电吸附过程,表明该电容去离子过程遵循单分子层物理吸附。吉布斯自由能-20kJ/mol<△G<0,说明该吸附过程不仅是物理吸附过程,还能自发地达到吸附平衡。