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封闭循环水养殖模式特有的优势以及资源与环境的刚性约束，使得它成为我国水产养殖可持续发展的方向之一。封闭式循环水养殖的关键是对养殖环境的调控，现有的调控技术包括水处理技术和微生态制剂等。在工业与生活污水处理中，泡沫分离器和移动床生物膜反应器（MBBR）都是比较成熟、有效的水处理技术，在循环海水养殖水处理方面也具有很好的应用前景，有必要进行研究。为了将移动床生物膜反应器（MBBR）用于循环海水养殖水处理系统，采用了新型的微孔曝气管颗粒填料与传统的活性炭颗粒、PP环形填料、PE球形填料、EPS泡沫珠填料，对人工海水养殖废水进行同步硝化反硝化试验，并针对挂膜效果最好的填料颗粒，研究其不同初始氨氮浓度、流量和CODMn/N比对MBBR脱氮性能的影响。结果表明，微孔曝气管颗粒的挂膜效果最好，连续运行23天后生物膜浓度和厚度就分别达到了10g·L-1填料和300μm，其余填料生物膜浓度直到40d时才分别达到2.27g·L-1填料、1.06g·L-1填料、1.18g·L-1填料、1.02g·L-1填料。微孔曝气管颗粒的硝化速率和反硝化速率随氨氮浓度、流量和CODMn/N比的增大而升高，在流量1.02L·min-1、氨氮浓度5.93mg·L-1、CODMn115.14mg·L-1时分别达到了最高值21.67和18.30mg·L-1填料·h。微孔曝气管颗粒MBBR在最初24h内对高位池养殖废水氨氮、亚硝酸盐氮和CODMn的去除率分别为31.93%、79.89%和10.76%。结合高位池对虾养殖废水的水质特点，对传统泡沫分离器的起泡工艺进行改进，设计了两种分别利用射流器和微孔曝气管产生泡沫的泡沫分离器。并针对其特点对前者进行了不同流量(20、40和60m3·h-1)的研究，对后者进行了不同通气量（空气压缩机的功率分别为0.12、0.24和0.36KW）的试验，此外，还对比了二者在相同流量下的处理效果。结果表明，流量的变化对射流泡沫分离器的水处理效果影响较小，对磷酸盐、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮去除率均小于1%，对SS、CODMn和氨氮的去除率分别为4.27%5.49%、1.45%2.88%和1.11%1.42%。而微孔曝气泡沫分离器对氨氮、CODMn和SS的去除率随着供气功率的增加而升高，但是去除效果的提升空间有限。相同处理条件下，射流泡沫分离器水处理效果好于微孔曝气泡沫分离器，且功率更低，能耗更少。相对于微孔曝气管，射流器更适用于泡沫分离器的起泡装置。针对高位池集约化高密度养殖环境污染程度严重以及病害频发等问题，设计开发了集筛网过滤、生化反应、泡沫分离和臭氧杀菌于一体的多功能循环水处理器和二级生物过滤器，构建了由原水砂滤系统、覆膜高位池、集污系统、水处理系统和增氧系统组成的高位池循环水养殖系统，并对该系统的养殖水质调控效果进行了验证。验证试验设置了流量分别为20（T1）、40（T2）、60（T3）m3·h-1的试验组。结果表明，与对照组相比，试验组对NH4+和NO2均有明显的消除效果，其中对NH4+的消除率分别为27.9%、48.7%、55.8%，对NO－2的消除率分别为26.1%、39.1%、53.9%；T2、T3试验组对CODMn有一定的消除效果，消除率分别为14.1%、19.1%；只有T3试验组可消除PO43－，消除率为35.3%；三个试验组对NO3均无消除效果，但能有效提高溶氧，相对增氧率分别为8%、15%、18%。综合各水质指标、环境因子和养殖效果可知，T2、T3试验组能有效调控养殖水质，但处理量适中的T2更经济适用。