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循环水养殖（RAS）作为设施水产养殖中的高级模式，近年来在我国发展迅速，对促进渔业转型升级和现代化具有重要引领作用。RAS的核心在于水质净化，其中粪便、残饵等固体颗粒废物去除是维持系统稳定运行首要且关键的处理环节。当前由于对悬浮颗粒物基本特性及其去除机制的认知不足，不同去除技术对去除效率及粒径分布的影响不明晰，颗粒物去除效率不高尤其是细微颗粒物，已成为制约RAS快速发展和养殖效益提高的重要因素。本文针对海水RAS中颗粒物去除，基于生产实际进行应用技术研究与优化，研究内容和结果简要如下：
1.在养殖珍珠龙胆石斑鱼的RAS实验系统中，对转鼓式微滤机出水口的水体进行射流式泡沫分离批处理试验，探索了颗粒物去除效果。结果显示射流式泡沫分离器对粒径＜90μm的颗粒物去除较好，尤其是粒径＜10和50~90μm的颗粒物。在此基础上，试验研究了不同孔径微滤（120、90、60和40μm）与射流式泡沫分离联用的颗粒物去除效应。结果表明平均微滤和总去除率随着孔径的减小而增大，同时由微滤引起的颗粒物破碎增加；虽然孔径40μm处理的总去除率达到32.33%，但因颗粒物破碎严重，产生较多细微颗粒物（粒径＜20μm）造成不利影响；因而从颗粒物去除率和细微颗粒物管控的角度来看，孔径60μm的微滤较好。
2.采用5个臭氧剂量（0.5、1.0、2.0、2.5和3.5mg/L）和5个接触时间（1、2、3、4和5min）分别处理南美白对虾养殖循环水，实时检测以研究臭氧处理后颗粒物粒径分布变化。结果表明臭氧处理对颗粒物存在絮凝和破碎作用；在臭氧接触之初，由于总残余氧化剂（TRO）浓度较高，絮凝作用持续增强；随着接触时间的延长，TRO浓度降低，絮凝作用减弱，之后破碎作用会逐渐显现。根据颗粒物累积粒径体积分布分形特征值（Df），絮凝过程可分为制备（Df＜1.22）、生长（Df＞1.22）和稳定（Df稳定或降低）三个阶段；颗粒物絮凝效率随接触时间呈抛物线变化，试验条件下3.5mg/L臭氧处理在接触时间5min时絮凝效率最高为43%；臭氧处理的剂量越高，制备阶段越短，生长阶段越长（即絮凝作用的持续时间越长），抛物线絮凝效率的极值会增大；但是絮凝效率极值的增大会达到峰值，并且可能伴随着严重的颗粒物破碎以及产生较多的氨氮，这会增加水处理负荷。因此，海水RAS中不适合使用较高臭氧剂量促进颗粒物去除。
3.采用3个臭氧剂量（0.8、1.6和2.4mg/L）分别处理微滤前和泡沫分离前的南美白对虾养殖循环水，以研究对颗粒物微滤与泡沫分离联用去除的作用效应。结果显示臭氧处理明显提高了泡沫分离效率，微滤前0.8mg/L臭氧处理可使颗粒物总去除率相比于无臭氧处理提高13.5%，并且产生的氨氮相对较少；如果在泡沫分离中进行臭氧处理，以1.6mg/L比较适宜，可避免颗粒物的大量破碎；总体来说，微滤和泡沫分离处理中不适合存在较高的TRO浓度。
4.为提高细微颗粒物泡沫分离效率，对曝气和射流两种气泡发生方式进行了试验研究。结果表明随着水体盐度的增加，气泡的索特平均直径（SMD）减小且持气率增大；随着进气量的减少，气泡的SMD减小，但持气率也会减小；曝气气泡的SMD一般大于射流。基于上述结果并结合相关泡沫分离理论，提出了曝气和射流协同作用的综合式泡沫分离，在试验条件下持气率可达0.100（单独曝气式、射流式分别为0.031和0.074），颗粒物去除率达到55.84%（单独曝气式、射流式分别为19.06%和39.67%，且曝气式对粒径＜50μm的颗粒物去除较好，而射流式使得较大粒径颗粒物破碎成2~30μm的颗粒物）；综合式泡沫分离可以节约能耗，总体上减少了由射流产生的粒径2~15μm细微颗粒物。
1.在养殖珍珠龙胆石斑鱼的RAS实验系统中，对转鼓式微滤机出水口的水体进行射流式泡沫分离批处理试验，探索了颗粒物去除效果。结果显示射流式泡沫分离器对粒径＜90μm的颗粒物去除较好，尤其是粒径＜10和50~90μm的颗粒物。在此基础上，试验研究了不同孔径微滤（120、90、60和40μm）与射流式泡沫分离联用的颗粒物去除效应。结果表明平均微滤和总去除率随着孔径的减小而增大，同时由微滤引起的颗粒物破碎增加；虽然孔径40μm处理的总去除率达到32.33%，但因颗粒物破碎严重，产生较多细微颗粒物（粒径＜20μm）造成不利影响；因而从颗粒物去除率和细微颗粒物管控的角度来看，孔径60μm的微滤较好。
2.采用5个臭氧剂量（0.5、1.0、2.0、2.5和3.5mg/L）和5个接触时间（1、2、3、4和5min）分别处理南美白对虾养殖循环水，实时检测以研究臭氧处理后颗粒物粒径分布变化。结果表明臭氧处理对颗粒物存在絮凝和破碎作用；在臭氧接触之初，由于总残余氧化剂（TRO）浓度较高，絮凝作用持续增强；随着接触时间的延长，TRO浓度降低，絮凝作用减弱，之后破碎作用会逐渐显现。根据颗粒物累积粒径体积分布分形特征值（Df），絮凝过程可分为制备（Df＜1.22）、生长（Df＞1.22）和稳定（Df稳定或降低）三个阶段；颗粒物絮凝效率随接触时间呈抛物线变化，试验条件下3.5mg/L臭氧处理在接触时间5min时絮凝效率最高为43%；臭氧处理的剂量越高，制备阶段越短，生长阶段越长（即絮凝作用的持续时间越长），抛物线絮凝效率的极值会增大；但是絮凝效率极值的增大会达到峰值，并且可能伴随着严重的颗粒物破碎以及产生较多的氨氮，这会增加水处理负荷。因此，海水RAS中不适合使用较高臭氧剂量促进颗粒物去除。
3.采用3个臭氧剂量（0.8、1.6和2.4mg/L）分别处理微滤前和泡沫分离前的南美白对虾养殖循环水，以研究对颗粒物微滤与泡沫分离联用去除的作用效应。结果显示臭氧处理明显提高了泡沫分离效率，微滤前0.8mg/L臭氧处理可使颗粒物总去除率相比于无臭氧处理提高13.5%，并且产生的氨氮相对较少；如果在泡沫分离中进行臭氧处理，以1.6mg/L比较适宜，可避免颗粒物的大量破碎；总体来说，微滤和泡沫分离处理中不适合存在较高的TRO浓度。
4.为提高细微颗粒物泡沫分离效率，对曝气和射流两种气泡发生方式进行了试验研究。结果表明随着水体盐度的增加，气泡的索特平均直径（SMD）减小且持气率增大；随着进气量的减少，气泡的SMD减小，但持气率也会减小；曝气气泡的SMD一般大于射流。基于上述结果并结合相关泡沫分离理论，提出了曝气和射流协同作用的综合式泡沫分离，在试验条件下持气率可达0.100（单独曝气式、射流式分别为0.031和0.074），颗粒物去除率达到55.84%（单独曝气式、射流式分别为19.06%和39.67%，且曝气式对粒径＜50μm的颗粒物去除较好，而射流式使得较大粒径颗粒物破碎成2~30μm的颗粒物）；综合式泡沫分离可以节约能耗，总体上减少了由射流产生的粒径2~15μm细微颗粒物。