为增强工厂化循环水养殖系统稳定性,提高养殖密度和成活率,提升养殖效益,建立了间歇式双循环工厂化养殖系统:间歇式运行生物膜反应器增加水力停留时间,充分降解含氮污染物;连续运行弧形筛过滤固体颗粒物,实现养殖尾水高效处理。具体研究内容包括:1.生物膜反应器启动(1)硝化型生物絮团的驯化培养:以排污口底泥为接种污泥、石斑鱼配合饲料粉末和红糖作为氮源、碳源,经26 d培养形成异养生物絮团,并通过梯度减少红糖的添加量驯化培养硝化型生物絮团。生物絮团硝化菌总相对丰度对比原始污泥有了较大提高,32 d形成成熟的硝化型生物絮团,且出水水质稳定,氨氮浓度最高仅达到0.04 mg/L,亚硝酸盐氮浓度逐渐降低且趋于稳定。(2)生物膜反应器挂膜启动:将硝化型生物絮团与海绵填料混合培养,以饲料粉末作为营养源,成熟生物膜降解性能良好,出水氨氮浓度趋近于0 mg/L,亚硝酸盐氮浓度在0.1 mg/L左右,且具有良好的硝酸盐氮降解能力;以1:4的海绵填料与海水体积比测定生物膜的硝化速率,生物膜在4 h内可将浓度为1.81 mg/L、1.62 mg/L的氨氮、亚硝酸盐氮降解至0.09 mg/L、0.05 mg/L,根据此结果确定生物滤池的反应时间为4 h。2.弧形筛参数优化对比了弧形筛在5种不同目数的筛网以及不同流速下的过滤效果,确定以150目筛网、1200 L/h流速运行弧形筛,并结合泡沫分离技术构成曝气式弧形筛,在66 d养殖周期下可保持养殖水体浊度在0.8-1.1 NTU。3.循环水系统性能评估以30 kg/m~3为初始养殖密度开展石斑鱼养殖实验,经66 d的养殖实验,石斑鱼平均体重从273±12.22 g增加至552.52±107.04 g,最终养殖密度达到60.78 kg/m~3。养殖过程中,生物膜逐渐适应养殖环境,氨氮、亚硝酸盐氮去除率从13.33%、14.84%增加至93.73%、93.50%。此外,研究发现将泡沫分离与弧形筛结合形成曝气式弧形筛,可进一步去除细小颗粒物。综上所述,本研究构建的间歇式双循环工厂化养殖系统,其中曝气式弧形筛能高效去除悬浮颗粒物,间歇式生物膜反应器水力停留时间增加能有效控制养殖水体水质,可以实现石斑鱼高密度循环水养殖,提高石斑鱼养殖的成活率,增加经济效益,具有良好的应用前景。