1、循环水养殖系统的核心技术是生物过滤净化单元的设计与管理，生物滤汽是封闭循环水养殖系统投资和能耗最大的水处理单元，也是系统稳定运行的关键。
2、其核心难题包括载体填料的筛选、生物膜的结构与功能、生物滤器的硝化动力学过程等。
3、目前，针对这些核心难题，国内外系统研究的很少，可资借鉴的资料与技术很少，特别是海水养殖系统，由于水体中寡营养（COD一般小于20mg/L）、相对的低温（水温一般在15-28℃）和盐度的影响，使得生物滤器的挂膜过程非常长，在正常运行阶段，也经常发生N02-积累的现象，造成水处理系统运行的不稳定，亦带来生产管理的不确定性。