循环水养殖集约化程度高、养殖效果好,属于节能环保的新型养殖模式,目前循环水养殖水处理的核心是以菌藻为氮磷移除主要手段的生物净化,但应用中往往存在处理效果不稳定和尾水中污染物超标的问题。电化学水处理技术是在外加电场作用下,通过一系列的物理、化学等反应,使污染物分解转化,具有反应速率快,去除效果稳定,特别在海水处理中有明显优势。过往的研究电化学技术主要集中在对水中氨氮的处理,本实验在此基础上,探究了电化学技术对循环水养殖系统中三态氮、有机物、细菌的综合去除效果及运行能耗;同时针对于循环水系统硝酸盐的积累,实验验证了电化学同步去除氨氮和硝酸盐的技术可行性,并采用响应面分析法对硝酸盐去除进行优化分析,显著提高了养殖水体的脱氮效率。最后将电解技术应用于循环水中,对比电化学型、生物净化型两种水处理模式下的养殖效果。实验中得到的主要结论如下:(1)电化学对多种污染物去除效率与电流密度大小呈正相关,随着电流密度从2 mA/cm~2升高到12 mA/cm~2过程中,氨氮去除率由46.9%提高到97.8%,亚硝酸盐去除率由32%增至95.5%,COD去除率由25.7%升到73.1%。(2)电解产生的次氯酸和升高的氧化还原电位发挥了很好的杀菌消毒作用,反应40 min各电流密度组杀菌率均达到100%;电解后产生的游离氯需要72 h才能从20.2 mg/L下降到1.7 mg/L,较高的游离氯对养殖生物存在潜在的影响,这是限制其大面积推广的主要原因。(3)通过响应面法优化硝酸盐的去除条件,结果显示电流密度25.6 mA/cm~2、阴阳极板面积比1.6:1、极板间距2.5 cm、初始pH值6.6时,硝酸盐去除率最高;最高去除率为81.5%,此条件下氨氮去除率也达到87.3%,且不存在亚硝酸盐的积累,通过响应面的优化能够显著提高无机氮的去除效率。(4)采用电化学水处理技术能有效降低养殖系统中氨氮、硝酸盐和细菌含量,对水质处理效果优于生物净化模式。但电解中产生的游离氯等物质导致圆斑星鲽转氨酶及抗氧化酶的升高,较生物组提高20.81%-86.07%,此外在特定生长率、饵料系数等生长指标上与生物处理模式存在一定差距。