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海水循环养殖系统的关键技术是养殖废水的处理和再利用,作为封闭循环系统水处理的核心单元,生物滤器对于养殖水体中污染物的去除起着至关重要的作用。本课题以污染物去除机理的初步探索为研究目的,对生物滤器的抗冲击负荷能力和污染物的沿程变化进行了研究。主要结论如下:1.本实验生物滤器采用自然挂膜方式,选择竹质空心生化球为载体填料,在进水氨氮为0.6～0.8mg/L,CODMn为8～20 mg/L,水温为6～20℃,pH为7.8～8.0,DO为1.8～3.8mg/L,气水比3:1的条件下,出水氨氮和亚氮分别小于0.3 mg/L和0.01mg/L,认为挂膜成功,这个过程需要40天。2.氨氮的去除率随氨氮负荷的增加呈先上升后下降的趋势。当进水氨氮负荷为0.87 g（氨氮）/ m3（填料）·h时,氨氮去除率最高约为70%,继续增加氨氮负荷去除率开始降低,故氨氮负荷以不大于0.87 g/ m3·h为最佳。CODMn的去除率随有机负荷的增加而增加,但是,当有机负荷超过11.58 g(CODMn)/m3（填料）·h后,增速变缓,说明生物滤器的处理量开始接近饱和,故有机负荷以不大于11.58 g/m3·h为宜。适当的增加水力负荷对CODMn和氨氮的去除率影响不大,但是当超过0.87m3（废水）/ m3（填料）·h后,去除率明显下降,故认为0.87m3/ m3·h是临界值。生物滤器进水溶解氧为1.8～3.8 mg/L,由于异氧菌和硝化细菌去除污染物需耗氧,不曝气时生物滤器局部区域溶氧较低,微生物将蛋白质等有机物转化为氨氮等小分子物质的速率大于氨氮等的去除速率,导致氨氮和CODMn浓度升高,出水水质恶化。因此,为了使生物滤器较好地运行,应给予适当曝气,以提高溶解氧浓度。3.对于上流式生物滤器有机物与氨氮的去除有不同的最佳床层高度,沿水流方向,氨氮的去除滞后于CODMn。CODMn和氨氮的主要去除区间分别为0～10cm和0～30cm,表明上流式生物滤器中碳化异养菌活跃层较硝化菌活跃层靠下。生物量与生物活性的变化趋势相似,均沿程降低。上层填料的生物量较下层少,但仍保持一定活性。当生物滤器受到冲击时,下层滤料无法降解的污染物便会随水流迁移到更高的滤料层去除,所以适当加高滤床高度有利于增强生物滤器的抗冲击能力。养殖废水经过100目和400目筛绢过滤后,100目（颗粒物粒径≤90μm）的CODMn和TSS的去除效果较400目（颗粒物粒径≤25μm）的好,而二者的氨氮去除率相近,说明生物滤器对大颗粒物质的去除好于小颗粒物质;因此,从去除效果上看,生物滤器对100目的进水,污染物去除率较高。但是,进入生物滤器的颗粒物越多,粒径越大,反应器越容易堵塞,会增加反冲洗的频率,所以在工程上要综合考虑。