缓流水体的富营养化导致的水华频发现象是当前重要的环境问题之一,水华的爆发不仅破坏生态平衡,而且严重影响居民的饮用水安全,水华的去除技术即除藻抑藻技术有重要的研究意义和社会价值。基于目前国内超声除藻抑藻技术在应用方面存在的作用范围小,除藻装置使用不便等问题,本文通过COMSOLMultipHysics对超声场进行了数值仿真,分析了超声频率、加载电压等因素对声场的声压分布、有效作用距离的影响,并设计实验进行验证;以铜绿微囊藻为实验对象,通过超声除藻抑藻单因素实验研究超声频率、功率密度、作用时间、作用模式以及pH值五个参数对于超声除藻抑藻效果的影响并对超声参数的优化进行分析;在此基础上设计了可用于大面积水域持续作业的超声波除藻抑藻装置。研究表明超声场中声压随着距离的增加快速下降,超声产生的声压与加载电压呈线性关系,加载电压越高,产生的声压越大。超声频率越高,能量越容易被水体吸收,在水中衰减越快,传播距离也越小,主声束越窄,近场和远场的分界线越大,指向性越好。超声频率较低时,作用区域较大,适用于大面积水域的除藻抑藻作业。对超声除藻抑藻单因素实验结果表明,超声的频率越高,除藻抑藻效果越好,超声作用36h之后,效果趋于稳定;超声辐射功率密度越大,除藻抑藻效果越好;功率密度较低时,受机械作用损伤的藻细胞仍然有一定的增殖能力,藻浓度在48h后出现回升现象;当超声辐射功率密度≥0.05W/mL时,除藻抑藻的效果会饱和,高强度超声作用时间过长,既不经济也不环保;超声波的除藻抑藻效果不受pH值影响;二次超声作用的除藻效果要明显好于一次超声作用,在低超声辐射功率密度时,微囊藻在超声作用36h～48h细胞完成修复,藻密度开始回升。参数优化后超声除藻抑藻装置的超声频率为20kHz,超声辐射功率密度为0.0001W/mL,超声作用两次,两次时间间隔为36h,每次作用时间为1min。预计该装置在全国推广使用,将推动我国藻类治理技术的发展,开阔水环境治理的思路,并产生一定的社会和经济效益。