循环水养殖系统难点是解决氮循环的问题，要消除氨氮和亚硝/酸氮的影响。传统的解决方案是在循环水养殖系统中加入了反硝化反应池，但由于反硝化作用需要在严格厌氧条件下进行，因此硝化作用反应池需要跟反硝化作用反应池分开，这就增加了循环水养殖系统的成本。前循环水养殖设备已实现工厂化生产，实现养殖池与养殖净化设备的无缝连接。通过一系列的物理过滤、化学沉淀以及通过微生物的作用去除氨氮、硝氮和亚硝氮再通过杀菌消毒、充氧等操作，水体重新流回到循环水养殖系统中，实现养殖水的循环利用。
生化过滤依靠的是硝化细菌，硝化细菌的数量直接影响净水效能。硝化细菌的数量和滤材的表面积有关：表面积越大就能附着越多的硝化细菌。有资料显示，火山石的比表面积是300平方米/立方，K1是500平方米/立方。还有一种micro k1的东西，国内电商平台上面没有见过，比表面积是950平方米/立方。常见的过滤还有沼泽过滤，这个属于是被动过滤，滤材上的硝化细菌因为得不到足够的氧气，硝化反应比较慢，大多数商超暂养用的就是这种过滤，优点是建造完成后基本无需维护。
广州环控农业生物科技有限公司针对改底这一种现象进行了大量的研究和试验，发现流动的水体有助于池底的改善，再配合科学的喂养方式以及定期的池底清洁，能够很好改善底部质量，从而改善水体质量。这种科学的养殖系统称为循环水养殖系统，循环水养殖系统由多种循环水养殖设备构成，这一整套循环水养殖设备就是改善养殖水体质量的主要工具，适用于各种水产品种养殖。