В этой статье речь пойдёт о процессах биофильтрации происходящих в аквариумных фильтрах, а так же о том, как и каким образом само устройство аквариумного фильтра влияет на проходящую в нём биофильтрацию.

Итак приступим. Сами аквариумные фильтры принято делить на внешние и внутренние, причём внешние фильтры в аквариумистике частенько называют биофильтрами или канистровыми фильтрами. Биофильтрами внешние аквариумные фильтры принято называть из-за того, что именно больший объём внешних аквариумных фильтров, по сравнению с внутренними, позволяет размещать в них большое количество (и объём) самых разных фильтрующих наполнителей, а так же различных дополнительных приспособлений и устройств, значительно улучшающих качество как механической, так и биологической фильтрации воды в аквариуме. Учитывая этот факт, внешние аквариумные фильтры частенько называют биофильтрами, хотя строго говоря, биофильтрация происходит так же в любых других аквариумных фильтрах, а так же в аквариумном грунте.

Очистку воды в аквариуме принято делить на механическую и биологичесую. Под механической очисткой подразумевается процесс очистки воды от механической взвеси, то есть очистки воды от грязи, песка, крупных элементов органических останков и т.д. Под биологической очисткой воды подразумевается собственно процесс переработки органики содержащейся в воде и осуществляющийся с помощью полезных бактерий, обитающих в аквариуме. Собственно про биологическую очистку воды в аквариуме и пойдёт речь ниже.

Процесс биофильтрации протекает с помощью растворённого в воде кислорода и соответственно в этом самом кислороде нуждатся, точнее в кислороде нуждаются бактерии, учавствующие в процессе биофильтрации, обычно требуемый кислород извлекается из воды проходящей через сам фильтр, однако если фильтр выключить - приток воды (и кислорода) прекращается, а колонии бактерий оставшись без кислорода умирают от удушья.

Согласно теории, процес биофильтрации проходит следующим образом. Органика, из которой и состоит большая часть отходов жизнедеятельности аквариума, разлагаясь повышает концентрацию аммиака/аммония, затем аммиак/аммоний переходит сначала в нитрит, а из него в нитрат. Естесственно что на самом деле процес этот протекает более сложно, но в данной статье описывать его детально просто бессмысленно, да и сами аквариумисты обычно придерживаются именно общих, только что обозначенных положений.

Суть процесса биофильтрации описанного выше, заключается в переводе вредных для аквариумных рыб отходов жизнедеятельности, в менее токсичные для них формы. В данном случае конечной точкой преобразования являются нитраты. Из всех трёх указанных выше элементов они наиболее безопасны для рыб. Сами нитраты обычно удаляются вместе с очередными подменами воды в аквариуме.

Теперь стоит рассмотреть собственно конструкционные особенности аквариумных биофильтров. Тут ещё раз стоит напомнить, что речь идёт о больших, внешних акваримных фильтрах, называемых ещё канистровыми.

Большинство внешних (канистровых) фильтров на сегодняшний день делятся на 3 и большее количество отсеков, через которые и проходит вода в процессе биофильтрации. Практически общепринятым стандартом стало следующее расположение и роль этих отсеков:
1. Отсек с керамическими кольцами. Через этот отсек вода как правило проходит в первую очередь. Керамические кольца разбивают поток проходящей через них воды, распределяя её более равномерно, а так же осуществляют первичную, грубую механическую очистку, отсеивая крупную органическую взвесь и прочий мусор.
2. Далее обычно устанавливают отсек заполненный так называемыми биошарами или другим наполнителем, имеющим большую площадь поверхности и мелкопористую структуру. Такой наполнитель служит пристанищем большому количеству полезных бактерий с помощью которых и осуществляется биофильтрация.
3. Третьим обычно устанавливается отсек с наполнителем для так называемой тонкой очистки . Такой наполнитель обычно представляет из себя одну или несколько губок, иногда с различным размером и структурой пор (как правило от крупнопористой идёт переход к мелкопористой). Кроме губок в такой отсек часто помещают активированный уголь, служащий для дополнительной очистки воды. Однако уголь имеет ограниченный срок действия, подлежит замене и часто применяется аквариумистами лишь как временный наполнитель. На этой стадии вода очищается от остатков взвеси и мусора которые ещё могут присутствовать в воде на тот момент.

Вышеописанная схема весьма типична для большинства внешних (канистровых) фильтров распространённых в настоящее время. Различия конечно могут иметь место (и часто имеют), но общий принцип остаётся неизменным.

Различия чаще всего сводятся к форме и размерам отсеков биофильтров, способах их загрузки, обслуживания, а так же в различиях между наполнителями, которые однако, несмотря на разницу, призваны выполнять одни и те же действия. Кроме того, разумеется, количество отсеков может быть большим (или, что гораздо реже - меньшим). Дополнительные отсеки заполняют либо дополнительным объёмом стандартных наполнителей (по уже перечисленному выше принципу), либо используют для загрузки нестандартных наполнителей, например для загрузки пакетов с химическими реактивами нейтрализующими аммиак, аммоний, нитрит и т.д.

Так же стоит заметить, что в поледние годы на рынке стали появлятся фильтры с дополнительным, встроенным оборудованием, таким например как аквариумный обогреватель, аэратор, УФ-стерилизатор (UV-стерилизатор) и т.д. Пока такие фильтры не получили широкого распространения, однако упомянуть о них всё же стоило.

На этом описание внешнего (канистрового) аквариумного фильтра можно было бы и закончить, однако, хотелось бы кратко затронуть режим работы биофильтра (что внешнего, что внутреннего).

Любой аквариумный фильтр (точнее бактерии живущие в фильтре) нуждается в постоянном притоке кислорода, а при отключении фильтра приток кислорода прекращается. Это в свою очередь означает, что израсходовав весь имеющийся запас кислорода - полезные бактерии просто умрут от удушья, а на восстановление колонии этих бактрий понадобится достаточно много времени. Кроме того, умершие бактерии так же представляют собой биомассу, а значит при включении фильтра с мёртвыми бактериаями в нём, в воду начинают выделятся вредные соединения.

В итоге можно сделать следующее заключение: Аквариумный фильтр должен работать круглосуточно. Максимальный перерыв в работе должен составлять не более 15-20 минут. При более продолжительном простое аквариумного фильтра, следует тщательно промыть фильтр и фильтрующие наполнители в нём, а после повторного включения, учитывать тот факт, что на восстановление колонии полезных бактерий в фильтре (а значит и биофильтрации) уйдёт некоторое время (от нескольких дней до 2-3-х недель).