Биофильтры для сточных вод: для чего нужны биологические фильтры и как в них происходит очистка — схема, принцип работы

Видов систем фильтрации жидкости довольно много. Каждая из них функционирует согласно собственным параметрам и технологическим особенностям. Нынешние компании производители водоочистного оборудования регулярно предлагают покупателям новейшие разработки в этой сфере. Сегодня стоит рассказать о биофильтрах для очистки сточных вод, из чего они конструируются и как работают.

Для чего нужен биофильтр

Биологические фильтрующие системы осуществляют очищение воздушной или водной среды от присутствующих в них органических соединений. Данные агрегаты отлично справляются с устранением органики, пылевых частиц, неприятных запахов, формальдегидных и фенольных составляющих, аэрозольных паров и кислотных компонентов.

Такие устройства применяют на станциях по очистке сточной жидкости, в местах утилизации ТБО, на предприятиях по мусоропереработке, заводах химической промышленности (изготовление лакокрасочных изделий, покраска материалов и т.д.). Не менее широкое применение такие устройства нашли в сельском хозяйстве и отрасли по производству и переработке пищевых продуктов.

Технология очистки

Канализационные стоки из дома по трубе попадают в первый отсек септика, где разделяются на тяжелые и легкие частицы. Тяжелые оседают на дно, а легкие перетекают во второй отсек (таких отсеков может быть больше, чем два). Здесь органика начинает перерабатываться аэробными гнилистыми бактериями, в процессе чего выделяется углекислый газ и иловые отложения. Последние оседают на дно. Такие септики гарантируют, что на выходе вода будет чистой на 90%. Так вот десятая часть все же будет грязной, поэтому в дело вступает биофильтр.

Очень важно понимать, что чисто конструктивно это устройство может быть разным. К примеру, это может быть отсек, как неотъемлемая часть самого септика, или как отдельно стоящий резервуар. Очищаемая вода может проходить сверху, спускаясь вниз, или поступать внутрь снизу, проходя через фильтрующий материал и удаляясь по верхнему уровню.

Классификация

Разбираясь с вопросом: что такое биофильтр, необходимо выяснить, какие материалы используются в процессе фильтрации. По этим параметрам устройства подразделяются на несколько видов.

С объемной нагрузкой

Делятся на ряд подтипов:

• Капельные, характеризующиеся небольшой производительной способностью. Зернистость загружаемого объекта равняется 20-30 мм при высоте слоя в 2 м.
• Высоконагружаемые. Размер подлежащего погружению материала составляет 40-60 мм и четырехметровую слойную поверхность.
• Башенные. Они достигают 16 метров в высоту, величина зерна равна 40-60 миллиметрам.

С плоской загрузкой

Звенья классификационной линии выглядят следующим образом:

• Повышенная жесткость обеспечивается бетонными кольцами, элементами труб и т.д. В определенного объема емкость помещают разделенный на мелкие части металл, керамику или пластик. Плотность укладки должна составлять не менее 600 кг на кубический метр. Допустимая пористость оставляющих не менее 70%. Фильтрующая основа достигает 6 м.
• Эти фильтры для очистки сточных вод характеризуются жесткой нагрузкой из блоков или решеток. Блочные элементы изготавливают из асбеста плотностью до 250 кг на кубометр и пористостью от 80% на 6 метров фильтрата. Кроме этого, отлично подходят пластиковые материалы, благодаря своим характеристикам фильтрующий слой может составлять порядка 16 м.
• Рулонная (она же мягкая) создается при помощи прочной металлической сетки, тканей синтетического происхождения или покрытия из пластика. Вес размещают в виде рулонов или закрепляют специальным образом на каркасе. Параметры плотности — 60 кг/м³, пористость почти 100%, высота 8 м.
• Устройства для помещения в емкости с изогнутым дном. Поверх очищаемой жидкости устанавливаются пластмассовые или асбестовые диски. Друг от друга они находятся на расстоянии 10-20 мм. Размер варьируется от 0,6 до 3 метров в диаметре.

Рулонная и засыпная методики применяются при самом большом расходе до 10000м³/день. Жесткая с задействованием блоков при среднем 50000 кубов в сутки. Погружные версии актуальны только при небольших нагрузках.

Капельные

MBFT-75 Мембрана на 75GPD

SF-mix Clack до 0,8 м3/ч

SF-mix Runxin до 0,8 м3/ч

Такие биофильтры для очистки воды — это принципиально другая технология фильтрации. Подача водного раствора производится распылением капель или струйным способом. Кислород при этом проводится через дренажную основу фильтрующего агрегата или подается с поверхности.

Заранее отфильтрована сточная жидкость с небольшим количеством загрязняющих частиц попадает в распределяющий блок, который перенаправляет ее на загрузочный слой. После этого жидкостная среда отправляется в дренаж и водные емкости за территорией биоочистной системы. Во вторичном отстойнике происходит отделение биопленки.

Для данных систем характерна пониженная органическая нагрузка. Чтобы очистить фильтрующий материал от неживой оболочки, задействуют гидравлику.

В процессе очистки должно быть обеспечено равномерное распыление полного содержимого биофильтра. В противном случае нагрузочного скачка не избежать. Устройства на капельной основе практически невозможно контролировать путем изменения внешних условий. При их использовании отслеживают величины загрязненности и состояние самих агрегатов. Процесс очищения довольно дорогостоящий, поэтому загружаемый материал проще поменять полностью.

При использовании данного биологического фильтра для воды внимательно следят за аэрацией. Уровень кислорода не должен снижаться ниже 2 мг/л. При этом параллельно необходимо производить очищение площади под дренажем и над дном емкости. Фильтр био на основе капельного воздействия весьма чувствителен к сильному ветру в зимний период. Поэтому для максимально результативного функционирования организуют противоветровую защиту. Кроме того, стабильную работу нарушает заболачивание фильтрующей базы, которое предстоит срочно ликвидировать и посторонние объекты в общей загрузочной массе.

Высоконагружаемые

Работа биофильтра данного типа отличается высоким воздухообменом и, как следствие, отличной способностью к окислению. Большое количество поступающего воздуха становится возможным благодаря крупной фракции загрузки и увеличенной водонагрузке.

Фильтрующаяся жидкость перемещается довольно быстро и переносит вместе с собой неокисляемые элементы, а также части вышедшей из строя биопленки. Весь имеющийся кислород забирается для устранения оставшихся загрязняющих частиц.

Фильтры био данного типа отличаются высотой загружаемого слоя, большой зернистостью дренажной основы и особой структурой дна резервуара, обеспечивающей лучшую циркуляцию воздушных потоков. Очистка такого устройства возможна исключительно при беспрерывной напорной подаче жидкости.

Из чего состоят бытовые сточные воды

В современных домах обязательно присутствуют водопроводная и канализационная системы. Первую люди применяют для питья и хозяйственных нужд, а с помощью последней – удаляют загрязненную жидкость. И хотя уровень примесей в сточных водах не превышает 1%, повторно использовать их нельзя, пока они не пройдут очистку.

Состав сточных вод значительно различается в зависимости от места и времени взятия образца. Обычно в жидкости содержатся как твердые, так и растворимые элементы. Неорганические вещества могут быть устранены простым фильтром, но органика требует более сложного подхода. Если не применять меры, возникает опасность разложения биологических соединений, что приводит к образованию гнилостного запаха и порче воды.

Стоки могут содержать в себе остатки жиров, моющих средств, фосфаты и соединения хлоридов, азот, сульфатные и нефтехимические продукты. Эти вещества никуда не исчезают сами по себе, поэтому для их удаления применяется биологическая очистка сточных вод.

Особое внимание этому вопросу следует уделять в загородных домах, которые не подключены к централизованному водопроводу. На их участках обычно располагают скважину и выгребную яму. При неблагоприятном стечении обстоятельств неочищенные стоки могут попасть в кран, что приведет к риску отравления всех проживающих.

Очищение сточных вод Источник vagner-ural.ru

Состав и принцип работы биофильтра

Комплектующими фильтрующего агрегата являются:

• База очистного сооружения — очищающая загрузка, находящаяся в емкости (своеобразном аквариуме), в которую организован доступ водного раствора. Материалы: пластик, щебень, шлаковые элементы, керамзитный камень и т.д. обязаны обладать пониженной плотностью и большим размером.
• Механизм для перенаправления жидкости. Он дает возможность равномерного орошения фильтрующей основы, загрязненной жидкостной средой.
• Дренажный слой.
• Прибор, распределяющий кислород по системе. Он осуществляет подачу воздуха для проведения реакций окисления.

Теперь следует понять, как происходит очистка загрязненной воды в биофильтрах. Окислительные процессы в фильтрах био довольно похожи на опрыскивание полей или водную обработку в системах биоочистки. Только отличаются при этом большей интенсивностью.

Загрузочная материя отфильтровывает из H2O нерастворимые микроэлементы, оставшиеся после череды отстойников. Благодаря биопленке адсорбируются органические примеси. Живые организмы обитают в этой пленке за счет разложения органики. Кроме того, ее часть уходит на рост общей биомассы слоя. Таким образом, можно одновременно наблюдать два полезных действия:

• удаление лишней «жизни» из жидкости;
• разрастание биопленки.

Вместе с потоками стоковых вод (в том числе из септиков) исчезают отмершие элементы оболочки. Циркуляция воздуха обеспечивается налаженной системой вентиляции.

Схема биофильтра

SF-mix ручной до 0,8 м3/ч

АМЕТИСТ — 02 М до 2 куб.м./сут.

Аэрационная установка AS-1054 VO-90

Расположенное ниже схематичное изображение фильтрующего сооружения поможет наглядно представить процесс функционирования.

Расчет

Его проведение для капельных сооружений целесообразно в отношении определения оптимальной толщины слоя загрузки, его веса, установления параметров приборов водораспределения, дренажной системы и водоотводящих емкостей.

Предпочтительный размер загрузочного объема рассчитывается относительно мощности окисления — ОМ. Данная величина представляет собой массу необходимого воздуха в сутки. На этот элемент оказывает влияние температурный режим, используемые материалы, тип загрязняющих веществ, методика воздухообмена и т.д. Когда среднегодовая температура стабильно не превышает 3°C, очистную конструкцию перемещают в более теплое место (подогреваемое искусственно). При этом нужно обеспечить пятикратную подачу кислорода.

Для организации процесса выполняют следующие действия:

• вычисляют коэффициент К;
• определяют высоту и максимально возможную нагрузку гидравлики;
• рассчитывают общую площадь.

Для высоконагружаемых фильтров применяется иная методика:

• для начала определяют концентрацию загрязняющих веществ;
• после переходят к расчетам коэффициента рециркуляции;
• в завершение занимаются предполагаемым размером фильтрующей основы.

Кроме вышеперечисленных, имеются и иные способы расчета биофильтров, отличающиеся не меньшей точностью. Но их проведение предполагает задействование более сложных форм.

Расчетные этапы

Для удобства восприятия их следует представить в виде краткого перечня:

• Определение структуры загрязняющих элементов. Это позволит подобрать наиболее подходящий вид живых организмов для борьбы с ними.
• Вычисление размера резервуара для равномерного распределения внутри полезных бактерий.
• Расчет оптимальной скорости очистного процесса. Сделать это нужно с учетом жизнедеятельности микроорганизмов. На устранение посторонних составляющих у них должно быть время.
• Разработка габаритного чертежа.

Как осуществляется фильтрация

Еще раз вернемся к вопросу: как происходит очистка в биофильтрах. Функционирование таких систем базируется на природной возможности микроорганизмов улавливать из проходящих через них водных потоков органику и неорганику. Они могут воздействовать и на органические соединения искусственного происхождения, инициируя процесс разложения и окисления. В результате остаются только жидкость и углекислый газ.

Основным очищающим элементом выступает фильтрующий слой. На его поверхности живые организмы создают биологически активную оболочку. Загрязняющие компоненты проходят через нее и сорбируются. На дальнейшем этапе они (уже в растворенном состоянии) присоединяются к клеткам бактерий и распадаются полностью.

Материалами для очищающей базы являются природные вещества.

Фильтр воздуха способен действовать во влажной среде от 60 до 100% влажности.

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 919H/RO (горячая и холодная вода)

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 929CH/RO (охлаждение/нагрев)

Диспенсер напольный AquaPro 311 (пустой, без охлаждения)

Процессы, проходящие в биологическом фильтре для искусственного водоёма.

Нитрификация является двухэтапным процессом превращения аммония (NH+4) в нитриты (NО-2), а нитритов в нитраты (NO-3). Первый этап этого процесса (превращение аммония в нитриты) осуществляется автотрофными бактерия­ми рода Nitrosomonas, которые в присутствии кислорода способ­ны окислять аммоний до нитритов, используя в качестве источника энергии приблизительно 270 кДж/моль.

На втором этапе процесса нитрификации при окислении нитри­тов до нитратов выделяется примерно 73 кДж/моль. Эта реакция осуществляется бактериями рода Nitrobacter, которые используют выделяющуюся энергию на процессы обмена веществ.

Реакции превращения аммония в нитрит, а нитрита в нитрат требуют значительного количества кислорода. Стехио­метрическая потребность в кислороде для превращения аммония в нитрит составляет 3,43 кг кислорода на 1 кг окисленного аммония. Превращение нитрита в нитрат требует 1,14 кг кисло­рода на 1 кг окисленного нитрита. Таким образом, превращение 1 кг аммония в нитрат требует 4,57 кг кислорода. Поскольку для работы биологического фильтра необходимо, по крайней мере, стехиометрическое количество кислорода, то поступление кисло­рода может стать фактором, ограничивающим нитрификационные процессы, протекающие в биофильтре.

Химические процессы превращения аммоний-нитрит-нитрат, используются бактериями Nifrosomonas и Nitrobacter для получе­ния энергии. Бактерии утилизируют эту энергию, углекислый газ и кислород для продуцирования органических соединений, необхо­димых для роста клеток и обмена веществ. Объем массы клеток, образуемой растущими бактериями, имеет большое значение для биологических фильтров, поскольку отмирающие бактерии образу­ют взвешенные в воде частицы, которые закупоривают фильтр, что приводит к образованию в нем анаэробных участков, боль­шим потерям напора протекающей через фильтр воды и другим нежелательным последствиям.

При окислении 1 кг аммония до нитрата образуется 147 г клеток Nitrosomonas и 20 г клеток Nitrobacter. К счастью, по сравнению с гетеротрофными бакте­риями нитрифицирующие бактерии продуцируют небольшую мас­су клеток на массу окисленного субстрата, и благодаря этому фильтры не так засоряются, если количество органических ве­ществ, поступающих на нитрификационный фильтр, сведено к ми­нимуму. Для реакции синтеза клеток автотрофных организмов участвует углекислый газ (С02). Углекислота частично обеспечивает потреб­ность в кислороде, являясь также источником углерода.

Бактерия Nitrosomonas потребляет 3,02 кг кислорода на каждый килограмм аммония, окисленный до нитрита, a Nitrobacter—1,02 кг кислорода на килограмм нитрита, окис­ленный до нитрата. Таким образом, общее потребление кислорода составляет 4,04 кг на килограмм амоония, окисленный до нитрата. Однако, поскольку это отношение зависит от возраста культу­ры, количество кислорода, необходимое для полного окисления 1 кг аммония до нитрата, составляет от 4 до 4,6 кг.

Рис. 2. Нитрификационные кри­вые.

На рис. 2 показана зависимость между содержанием ам­миака, нитритов и нитратов на начальном этапе работы биологи­ческого фильтра. В начале работы популяция нитрифицирующих бактерий либо малочисленна, либо отсутствует вовсе, поэтому посадка рыбы в систему приведет к быстрому увеличению концентрации аммиака в воде. Этот момент является критическим, так как даже низкие концентрации аммиака могут оказаться губи­тельными для культивируемых организмов. Снижение концентрации аммиака обычно сигнализирует о появлении жизнестойкой популяции Nitrosomonas, превращающей аммиак в нитриты. Однако такое предположение может привести к опасной самоуспо­коенности. Обычно в биологическом фильтре присутствуют как гетеротрофные, так и автотрофные (нитрифицирующие) бактерии. Гетеротрофные бактерии характеризуются более ускоренным вре­менем генерации (т. е. временем роста, размножения и продуцирования многочисленной популяции), чем автотрофные бактерии, — поэтому гетеротрофные бактерии, которые используют источник: простого органического углерода, но нуждаются в неорганичес­ком азоте для обмена веществ, первоначально становятся доми­нирующими в фильтре и утилизируют продуцируемый в системе аммиак. Снижение содержания органического углерода подавля­ет рост гетеротрофных бактерий. Следовательно, первоначальное снижение концентрации аммиака может указывать не на нитри­фикацию, а на присутствие многочисленной популяции гетеротроф­ных бактерий. К счастью, это не часто наблюдается в аквакуль­туре.

Увеличение популяции Nitrosomonas приводит к возрастанию концентрации нитритов, которая достигает максимума, а затем начинает снижаться по мере роста популяции Nitrobacter, превра­щающей нитриты в нитраты. Увеличение концентрации нитритов также представляет опасность, так как они токсичны для рыб и многих других водных организмов. Систематический контроль за концентрацией нитритов и аммиака позволяет убедиться в том, что идет процесс нитрификации.

В любой водной системе аммиак присутствует в форме NH+4 и NH3, поскольку между этими двумя формами в воде существует равновесие. Неионная форма аммиака (NH3) токсична для большинства водных организмов в концентрациях 1 мг/л и ниже. Особенно чувствительны к NH3 лососи, на которых неблагоприятное воздей­ствие оказывает длительное пребывание в воде с концентрацией NH3 0,006 мг/л. Равновесие между формами NH3 и NH+4 зависит от pH (рис. 3).

Рис. 3. Влияние pH и температуры на распределение аммиака и ионов аммония в воде

При pH менее 7 концентрация NH3 невелика и риск токсичности снижается. При более высоких зна­чениях pH токсичность NH3 возрастает. Следует отметить, что в системах с соленой морской водой pH обычно составляет от 7,5 до 8,3, а в пресноводных — от 6,5 до 7,8.

В результате нитрификаций и синтеза бактерий образуются ионы водорода, поэтому во время нитрификации pH, как правило, снижается. В водных растворах ионы водорода нейтрализуются ионами бикарбоната (C02) в воде (при pH менее 8,5).

H+ + HCO-3 → CO2 + H2O

Конечным результатом этого процесса является снижение концентрации бикарбоната и увеличение содержания углекисло­ты, а оба эти условия способствуют снижению pH. На нейтрализацию ионов водорода, образующихся при окислении 1 кг аммония, идет примерно 7,13 кг бикарбоната в виде СаСОз. Расчеты с учетом равновесия угольной кислоты в пресной воде показывают, что если вся углекислота, образующаяся во время нейтрализации, остается в растворе, а pH должен быть выше 6,0, то количество аммония (в мг) на литр, ко­торое может быть окислено, равно примерно 0,1 щелочности, вы­раженной в СаС03. Однако в большинстве замкнутых систем происходит частичное удаление углекислоты (например, в процессе аэрации), и обычно наблюда­ется некоторое снижение pH, поэтому правило «0,1 щелочности» дает консервативную оценку. Тем не менее для поддержания pH на необходимом уровне в воду с низкой щелочностью обычно не­обходимо добавлять карбонат или бикарбонат. Это часто осуще­ствляется путем использования в качестве фильтрующего слоя карбонатных пород.

pH системы оказывает также непосредственное влияние на нитрифицирующие бактерии. По вопросу о влиянии pH на ско­рость окисления нитрифицирующими бактериями существуют раз­личные мнения. В одних опытах наблюдали, что скорость окисления аммония неадаптированными культурами является посто­янной только при pH 6,8—8. При pH ниже 6,8 скорость окисления аммония быстро уменьшается с понижением pH. Для pH выше 8 опыты не проводились. В других опытах наблюдали для Nitrosomonas europaea постоянную скорость окисления в диапазоне pH от 7,5 до 9, а для бактерий Nitrosomonas, только в диапазоне от 8,5 до 8,8. Все данные, за исключением последних, свидетельствуют о том, что, по-видимому, наиболь­шую и относительно постоянную скорость окисления бактерии Nitrosomonas имеют при pH от 7 до 9. Однако с течением времени фильтры могут акклимироваться к более низким значениям pH. Эксперементы показали, что через 10 дней после снижения pH до 6 бактериальная скорость окисления аммония до нитрита была равна скорости, наблюдавшейся в оптимальных пределах pH. Однако снижение pH до 5,5 создало условия, к которым нитрифицирующие бакте­рии не смогли адаптироваться даже с течением времени.

По вопросу о толерантности Nitrobacter, превращающих нитриты в нитраты, к колебаниям pH име­ются следующие сведения: Nitrobacter осуществляют окисление с наибольшей скоростью только при pH от 8,4 до 9,2. Данные по очистке бытовых стоков показывают, что оптимальные скорости окисления наблюдались в области pH от 8,4 до 8,6. Опыт работы с нит­рифицирующими фильтрами в рыбоводстве свидетельствует о том, что скорость превращения нитрита в нитрат достаточно вы­сока для поддержания приемле­мо низких концентраций нитрита при pH 6,5—8,5.

Температура также влияет на «скорость нитрификации в биоло­гических фильтрах. С понижением температуры скорость реакции уменьшается.

При условии обеспече­ния стехиометрических потребностей в кислороде скорость нитри­фикации не зависит от концентрации кислорода. Однако при кон­центрациях кислорода ниже стехиометрических потребностей ско­рость реакции быстро уменьшается (рис. 4).

Рис. 4. Зависимость интенсивности нитрификации от стехиометрической потребности в кислороде.

По материалам: Уитон Ф. Техническое обеспечение аквакультуры.

Нюансы работы с фильтром биологической очистки воды

Взаимодействуя с подобными системами, следует помнить, что они представляют собой настоящую «жизнь», для поддержания которой необходимо учитывать целый ряд требуемых условий.

• Строгое соблюдение температурного режима жизненно важно для бактерий. В противном случае они погибнут и об эффективном очищении водного раствора можно будет забыть.
• О надлежащем уровне влажности также предстоит позаботиться. Оптимальным будет показатель не ниже 60% (но лучше больше).
• Чтобы избежать гибели микроорганизмов, следует постоянно поддерживать наличие питательной для них среды. Для развития им требуется постоянное питание.

Преимущества и недостатки биоустановок

К выраженным плюсам стоит отнести:

• Невысокую эксплуатационную стоимость. Очищающие элементы не нужно менять, так как жизненный цикл организмов составляет примерно 5 лет.
• Экологичность данного сооружения. В процессе фильтрации участвуют только вещества природного происхождения.
• Высокая эффективность очистки.
• В завершении деятельности бактерий нет необходимости в особой утилизации продуктов распада.
• Если фильтрующая установка создана по всем правилам и с учетом надлежащих условий, обслуживать ее уже не придется.

К недостаткам биофильтрации следует причислить:

• Внушительный размер очистных конструкций. Для типового обывателя, привыкшего видеть фильтры компактными, без труда помещающимися в небольшое отделение под мойкой — это от части шокирующая информация. В маленьком помещении такую установку разместить не удастся.
• Биофильтр выступает вторичной ступенью очищения. Он не избавляет жидкость от химических составляющих. Поэтому предварительно водный раствор следует фильтровать от них.

Наша на протяжении долгих лет занимается разработкой, внедрением и производством самых современных систем водоочистки. Кроме этого, мы осуществляем монтаж приборов и их гарантийное обслуживание. Стабильно высокое качество продукции и сравнительно невысокие цены неизменно привлекают покупателей, которые отзываются о нашей работе исключительно в положительном ключе.

На производственной базе нашей компании осуществляется полный цикл изготовления технических средств очистки и обеззараживания собственной разработки для питьевой жидкости, а также сборка устройств из комплектующих ведущих зарубежных производителей.

Что влияет на биологическую фильтрацию

Площадь биосубстрата

Несколько лет после того, как биологическая фильтрация стала привычным делом в домашних аквариумах, считалось, что чем более пористый материал, тем большее количество бактерий способно на нём поселиться. Это действительно так, но только до какого-то момента. Самые пористые материалы с микроскопическими порами плохо подходят для заселения бактериями, так как для колоний бактерий такие размеры оказываются элементарно малы, в порах чуть ли не отсутсвует течение, а внутренняя часть такого материала оказывается попусту запечатана. Это не значит, что биошары так же эффективна, как биокерамика, но не следует считать, что площадь субстрата — это основной параметр его качества, особенно если речь идёт о числах более 500 м2 на литр субстрата.

Объём биосубстрата

Необходимый объём биосубстрата зависит от объёма аквариума и нагрузки на систему фильтрации. Не смотря на то, что некоторые производители указывают достаточно большие параметры для своих биосубстратов, нужно понимать, что это рекомендация скорее для аквариума, который не плохо живёт и без биологической фильтрации. На практике, особенно в рыбных аквариумах, бывает не только гораздо большая нагрузка на фильтр, но и всплески нагрузки, с которым «штатное» количество биосубстрата может не справиться. Соответственно, при выборе фильтра, особенно если он будет единственным, имеет смысл брать не рекомендованую на ваш объём модель, а большего объёма.

Объём прокачиваемой воды и насыщенность кислородом

Экспериментально подтверждено, что объём прокачиваемой воды не влияет на качество биологической фильтрации. После достижения достаточного потока, на скорость процессов азотного цикла продолжает влиять только насыщенность воды кислородом. Любой современный внешний фильтр обеспечивает достаточный поток для биологической фильтрации. Поскольку эффективность биологической фильтрации напрямую зависит от количества растворённого кислорода в воде. Хорошая аэрация — одна из основных предпосылок для хорошей работы биофильтра. В растительных аквариумах, где аэрация днём не желательна, очень желательно обеспечить её в ночное время.

Вентиляция

Очистные установки могут снабжаться воздухом искусственным или естественным путем. Как именно кислород подается в систему, зависит от климата местности и вида фильтрующего устройства.

Чтобы зимой сооружение не подвергалась переохлаждению, рядом с ней монтируют противоветровую защиту. Выглядеть она может в форме купола ограждения. Кроме этого, в фильтруемой жидкости поддерживают равномерность подачи сточных потоков. При этом существенно ограничивают возможность проникания охлажденных воздушных течений к элементам конструкции. Для этого на вентиляционные решетки устанавливают створки-жалюзи, тканевые экраны.

На наличие воздуха в системе также влияет толщина биологической оболочки. Если она разрастается слишком сильно, то доступ кислорода прекращается. Как следствие, начинается активный процесс распада мертвых микроорганизмов — гниение. Данная проблема особо актуальна для капельных устройств.

Запуск

Процесс заселения биологического фильтра называется запуском или зацикливанием.

Бактерии на субстрате при подходящих условиях появляются сами в процессе запуска аквариума или после добавления нового фильтра в систему. Этот процесс может занять несколько дней.

Для ускорения процесса можно внести в воду нового аквариума препарат для запуска аквариума, который должен обеспечить появление и питание колонии бактерий. Кроме него, запуск ускоряется при появлении питания для бактерий: например, щепотка сухого корма. Хороший способ ускорить заселение биофильтра — добавить воду или грунт из работающего аквариума.

Можно зациклить фильтр, используя уже запущенный аквариум и даже ведро или бак с водой.