循环水系统是工厂化海水养殖可持续发展的需要,循环水处理技术的关键是在高密度养殖条件下保持良好水质和较高溶解氧水平。以往研究中,大多通过实验室模拟循环系统处理养殖废水,处理效果较好,但实际生产上处理效果不佳。小型生产循环水系统的生物处理单元和增氧单元的优化研究对生产实践具有重要的指导意义。本文的研究内容包括:第一部分,介绍了工厂化养殖及循环水处理技术、循环水生物处理及增氧的研究现状、研究内容及研究意义。第二部分,基于对国内现运行的典型养殖循环水系统调研,详述了工厂化循环水处理基本概况。第三部分,介绍了生物包的具体培养方法,包括培养时加水顺序、曝气时间、营养盐添加量等。第四部分,通过对系统运行调整来控制试验条件,首先讨论了水力停留时间、水温、pH、曝气量对滤池去除氨氮效果的影响。结果表明,一定的温度(10～17℃)和一定的水力停留时间(60min,75min,90min,105min)条件下,升高温度和增加水力停留时间,都将导致氨氮去除率不同程度的增加;之后,确立了本生物处理单元最佳运行工况:循环流量约为30m~3/h,日循环量为20～21个,HRT为70min左右,水温为15℃,pH为7.9～8.05,曝气量为0.8m~3/h。第五部分,从养殖循环水增氧单元进行研究。在充气增氧下,探讨了不同增氧终端对养殖海水增氧效果的影响,结果表明,当通气量较低时,应选择目数较小的气石;当通气量较高时,需选择目数较大的气石。气石目数与通气量高低搭配适宜才可达到最佳的增氧效果。充氧增氧下,从充氧试验及溶解氧扩散试验对比氧气扩散装置增氧效果,结果表明,纳米气石的氧利用率比管道溶氧器氧利用率高2.5～7.5%,而实际运行中纳米气石的氧利用率为73.3%,高于管道容氧器的氧利用率16.6%。从经济指标分析,管道容氧器一次性投资及增氧成本较高,建议于管道内投置纳米气石,水流量控制在30～38m~3/h,氧气流量控制在1.6～3.2m~3/h之间。