魟鱼饲养心得基础篇-细品过滤方式保持水质稳定（转）

过滤系统是保持水族生态的关键，也是水族生物体重要的一个环节。彻底了解过滤系统的原理和方式很有必要。             在第一篇中“魟鱼饲养心得基础篇-细谈硝化细菌”已经提出了硝化细菌的工作原理，在这里因谈到过滤与菌层的分布，所以会重新复习。。氮（N）是生物重要的化学元素，它由两种有机物形成：蛋白质和核酸。自然界的氮是以氮气（N2）的形式存在空气中，空气中氮气的含量很多，但生物无法直接利用它。一些菌类（主要是蓝、绿藻类（cyanobacteria））能够吸收氮，加以合成氮基化合物，这个过程叫氮固定。藻类被一些生物吃掉，这些生物又再被其他生物生物吃掉，最后的氮化合物就在整个生态系统中扩展起来。当这些氮化合物被释放（尸体，生物脱落物、排泄物）时，它们就被细菌分解，分解的主要产物之一就是氨（NH3）。氨于水中与水结合，就形成氢氧化铵（NH4OH）。这是毒性比较大的物质，能使鱼类血液中的蛋白质变性而失去生理功能。当水体中氨的浓度超过0.2ppm时就会造成鱼类急性死亡，浓度高的氢氧化铵是烈性腐蚀剂。氨的毒性随温度，PH值和水中的盐分而有所不同。由于氨水呈碱性，在越呈酸性（PH<7）的水中，氢氧化铵就越被压制。反之在越呈碱性（PH>7）的水中，它的毒性就越大。氨可以被亚硝化细菌分解,转变成亚硝酸（NO2-），这个过程成为亚硝化，公式如下：
      2NH3+3O2--->2HNO2+2H2O+热
    HNO2（亚硝酸）也溶于水，释放亚硝酸根离子（NO2-）。高浓度的亚硝酸盐对植物和动物也是有害的，但它会被硝化细菌继续分解成硝酸盐（NO3-），这个过程成为硝化：
      2HNO2+O2--->2HNO3+热  
      这样的话，含氮的有机物就会被分解为毒性较弱。在水族箱中，氮通过这个过程慢慢被分解为无害的硝酸盐。但硝酸盐又是植物的营养剂，会导致藻类的大量生长。所以，通过换水来降低硝酸盐的浓度。在缸中种植植物，也会吸收相当多的硝酸盐。
      硝化细菌存在于水族箱的任何地方，但它在光线不强，水流缓慢，溶氧丰富的地方更容易繁殖。因为亚硝化细菌、硝化细菌都是好氧菌，所以，充足的氧气对氮循环非常重要。如果水中缺氧，硝酸盐会被厌氧细菌再次转化回亚硝酸盐和氨，这个过程叫反硝化。这种反硝化反映非常可怕，自然界中也有这种情况发生，像已知的河流反坑现象，同样的现象发生在鱼缸中就会使宠鱼的生命受到威胁，甚至死亡，这个问题要值得重视。
  在已知的各种过滤方式中，各有其发挥的独到之处及其方式如下：

  1.桶滤外置式过滤器是放置在水族箱外部的过滤器：



优点：
        (1) 外型精美，可藏在任何角落，水族箱更利于观赏。
        (2) 噪音低，运行平稳。
        (3) 滤材成本低，体积娇小,密封严紧。
     评论：
          外挂式桶式过滤密封严紧，体积娇小，所以滤材放置体积也相对的少，同时在工作中有来自虹吸管的压力有限所以马达的工作效率通常都不会很大。在流经的过滤中，这种器材如果不配合氧气使用，其效率会降低，再者，魟鱼的粪便通常很大，及容易发生堵塞水流的流水量，桶滤使用在魟鱼饲养中还要经常的清洗以免滤材的堵塞，在清洗过滤时也容易发生硝化细菌流失的现象，在无氧的情况下更容易发生反硝化现象，在反硝化情况下，会释放出硫化氢这种剧毒，这些都是要值得魟鱼饲主注意的。过滤滤材全部浸没在水中不与外界空气接触，会对菌落供氧不足，因此有效性和实用性受一定限制，这种过滤器不适合在魟鱼缸使用。
  2.底板式过滤：

    此过滤是靠氧气参与而发生的硝化反应，由细菌将水中废物氧化。通常无法在此分解硝酸盐，除非所用滤材非常粗糙，同时流经的水量也有限，这样的过滤就不会收到良好的效果。过滤板设于水族箱的底部，底板留有插放通气管的孔，在上面插上塑料管的模式，过滤板上面要铺设砂石。塑料管连接氧气马达、潜水马达带动水流经砂石，利用砂层中存活的硝化细菌进行生物过滤，并保持水质中充分的溶氧量。
    另一类底层过滤，和筒式过滤器接近，也是采用抽水方式。在缸底打孔的双层底板上铺一层5-10cm厚的滤材（沙床），用强力抽水泵从砂底抽水。过程中会出现富含空气甚至臭氧的逆流作用，这额外供给的氧令过滤效果更佳，会形成相当大的菌落区。不过长期运作后会使底砂层十分紧密而引发藻类滋生，需要彻底清洁或翻缸整理。
    评论：这两类过滤都不适用魟鱼缸（粪便关系），此过滤适合水草缸观赏水族箱。
  3.沉水机械式过滤：生化棉过滤：


    沉水机械式过滤是将水体中残留饵料、排泄物等，利用物理作用将破坏的有机物质吸附于生化绵体表。生化棉体表的内部由无数的微细孔组成，促进了硝化细菌的繁殖。物理作用将破坏的有机物质在通过充分含有氧气的水体过滤时，硝化细菌会因为分解被破坏的有机物质而消耗氧气，而被消耗的氧气需要通过空气泵、潜水泵产生的动力来补充。
  优点：
   (1)：接合物理、生物过滤的两大性能优点。
   (2)：体积小，占用水族箱空间有限，清洗方便。
   评论：由一个内含滤棉和抽水马达的封闭式过滤器，让水流经滤材，来进行过滤的方式不适用于大型魟鱼水族箱的使用。物理形质太过简单，滤棉的清洗时间间隔较短，过滤循环范围小适合在较小型水族箱中使用。
    4.上部过滤器又称水外有氧过滤：

    是一种放置在水族箱顶部的机械式过滤装置。通过沉水马达将水族箱内的水抽到鱼缸顶部的过滤层的过滤箱内，水流经过滤层流回水族箱中，从而脱除水质中所含杂质，启到净化水质的效果。 上部过滤器的过滤盒内从上至下配置白棉（过滤棉）、生化棉、生化环。生化棉滤水器主要用来过滤水中微小颗粒，保持水质澄清，同时起到打气充氧的作用。
    优点：
       (1) 充分利用水族箱顶部的剩余空间放置而不占地方。
  
       (2) 日常维护操作、清洗十分方便。
       (3) 价格低廉。
   评论：

        过滤范围小，需要定期清洗、更换滤材，积聚过多的杂质会影响水的循环流动及过滤效果。适合初次饲养的水族爱好者，以及裸缸饲养爱好者选购使用。
   5.上部滴流过滤器及下部过滤：


      滴流过滤器是生物过滤最彻底的方式，由于空气引入量高（水与空气的摩擦产生丰富的氧气供给），相较于前述的所有过滤装置有着更强的硝化活性。滴流过滤装置分两种：顶部滴流过滤和设置于底柜内的外置滴流过滤。当两种合而为一时，就能使整个装置的容积大大扩展。滴流过滤包含多种功能结构：表面过滤、滴流过滤区、表面过滤+活性过滤滤池。
    滴流过滤所选用的过滤滤材应有很大的表面积并且不允许存在缺氧区域，常用的有腾棉（生化棉）、生化环、活性炭、吸氨石和生化球。为达到最佳过滤效果，水流最好通过分散滤网或喷雾器洒送。所用循环泵亦应有充足动力保证过滤过程以稳定的状态充分进行。配备动力沉水马达时要让水的流速大致为: 缸体积/小时流量。
    滴流过滤特有的优点有：
    (1).依据氧平衡使水体含氧量达到最佳，如有氧气过量,会被马上驱出。
    (2).硝化细菌（好氧菌）有极佳的生存环境。
    (3).重要的微量元素在矿化过程中被保存下来。
    (4).良好的菌落活性。
   
   评论：
       此过滤对于魟鱼来说，是比较合理的过滤，值得推崇。
  笔者自制的潮汐侧过滤（提供参考）：

  笔者自制的油膜处理系统，工艺砂滤（提供参考）：

   7.反硝化过滤（海水玩家通常采用的方式，讲讲原理，但不推荐）：
    反硝化过滤或脱氮过滤装置被用以防止和降低海水缸中硝酸盐含量的增长。通过反硝化作用，非自养性细菌（厌氧菌）将硝酸盐分解成为单分子氮（N2）和氧，氮气被排入空气中，自由氧在缺氧环境中会使厌氧菌将有机物质氧化；此过程称为硝化呼吸。厌氧菌喜欢水中的自由氧，促使无氧条件下厌氧菌的硝化呼吸作用。从能量角度而言，对它们无好处。要建立起充分的缺氧环境，就必须提供额外的有机碳给菌落群，但不能与氮或磷结合。要使反硝化作用活跃应保持环境处于缺氧条件下，而反硝化作用的终产物却有氧气生成，使得缺氧状态不易保持，因此需要额外提供有机碳促使厌氧菌通过硝化呼吸消耗掉反硝化作用生成的氧，从而保证整个大环境的缺氧状态。
    反硝化过滤搞不好会引起大的事故发生，建立起无氧环境需要很长的时间。只有水中溶氧被耗竭，厌氧菌的新陈代谢达到高峰时，反硝化过滤才真正起作用。在此之前，必须精确补充与被消耗硝酸盐等量的有机碳（促进厌氧菌硝化呼吸）。把握有机碳（乙醇、乳糖、醋酸等）的正确添加量可不是那么简单的，只有通过准确监测水体氧化-还原电势才能进行可控制。当测量值高于-50mv时，表明反硝化作用尚未开始，水体中的硝酸盐和亚硝酸盐含量较高。只有当氧化-还原电势值低于-50mv时，才意味着反硝化过滤已开始运作。然而，一旦电势值低过-200mv，就会有浓烈的臭鸡蛋味散发出来！（H2S，硫化氢，剧毒！！！）记住要不惜一切代价防止这种情况发生！可以通过提高流量来增加O2和硝酸盐的供给防止产生细菌性硫酸盐降解。
    水流量极低时，会迫使厌氧菌完全消耗掉硝酸盐后转向消耗分子氧。（而水流量太大或有机碳供给不足时，出口水体便显现亚硝酸性）。流量掌控以使整缸水在1-2周内被循环一次为适中。由于经过功能良好反硝化过滤的水体中是不含硝酸盐的，因此这个流量完全能保证在水族箱中稳定一个低的硝酸盐含量。经反硝化处理后的出水应绕经滴流过滤或蛋白除沫器以除去可能存在的有毒产物或中间产物。
    还应提及的反硝化过滤的另一项优点是：在缺氧环境下，被沉淀的微量元素会被再次溶解于水。
    评论：
  
       如果不能同时配备氧化-还原电势监控设备的话，建议最好放弃使用，否则操控太难而且不安全。

  希望饲主看完这些，都能DIY更合理的过滤方式。

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进一步学习学习！！！！！！！！！！！！

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