Види фільтрації води-2

Пристрої для очищення води в акваріумі – фільтри.

Продовження…

Хімічна фільтрація. Цей метод використовується найрідше. Завдання хімічної фільтрації полягає в тому, щоб затримати отруйні молекули, які містяться у воді. Але хокими б хорошими були поглинаючі фільтрувальні маси, вони лише “зв’язують” ці субстанції. Видаляти їх доводиться самому акваріумісту, прочищаючи фільтр і, зрештою, виймаючи насичені отруйними речовинами маси. Головним чином корисна тоді, коли є короткострокові проблеми. Для діючих акваріумів особливий інтерес становить різновид хімічного очищення води, пов’язаний з фільтрацією її через іонообмінні смоли або деякі інші речовини. Видалення нітратів за допомогою іонообмінника – ще одна можливість, але вона змушує збільшувати підміну води.

Є специфічним видом, оскільки видаляє з води певні з’єднання, для яких призначений застосовуваний реагент (аміак, важкі метали). У цьому випадку фільтруючим матеріалом найчастіше виступають синтетичні, іонообмінні смоли або природні мінерали з групи цеолітів. Цеоліти та смоли поглинають амоній, нітрати, фосфати тощо і замість них виділяють нешкідливі іони натрію, хлору, сульфату. Також можна вважати хімічною фільтрацією використання як наповнювача фільтра верхового торфу. Торф злегка підкислює воду і вносить до неї різні біологічно активні речовини.

Торф’яні фільтри. Торф’яна фільтрація – словосполучення, що вкоренилося в акваріумістиці, але воно, строго кажучи, не зовсім правильне. Адже фільтр, як відомо, повинен щось затримувати, а якщо він заповнений торфом, то, навпаки, віддає щось акваріумній воді! Багато тропічних вод мають більшу чи меншу кислотність. При цьому йдеться про гумінові кислоти, які виділяються деревиною та листям. Ці органічні кислоти можна вводити в акваріум, безпосередньо додаючи гумінові екстракти або пропускаючи воду через торф, щоб вона вбирала речовини, що містяться в ньому. У продажу є найрізноманітніші сорти торфу. Торф – це натуральний продукт, і яким би він не був – пухким чи щільним, через кілька тижнів він вимивається і більше нічого не дає, його потрібно замінювати.

Вода, яка збагачується гуміновими речовинами, проходячи через торф, набуває особливого кольору, від буруватого до бурштинового. Але відтінок її нічого не говорить про наявність кислот та їх особливості. Кислота знижує показник рН до нейтральної точки = 7,0, а тому має сенс, використовуючи торф, встановити постійний контроль за показниками рН. Торф служить також для того, щоб знижувати карбонатну жорсткість, притаманну більшості типів води. Крім того, кисла вода утримує у певних межах кількість бактерій, що йде на користь шкірі багатьох видів риб: ранки від укусів не запалюються під впливом бактерій. З іншого боку, відомо дуже багато видів декоративних риб, що походять з особливо чистих та кислих вод: за допомогою торфу вони опиняються хоча б приблизно в умовах, близьких до природних.

Флотація – видалення небажаних домішок із води разом із утвореною піною. Сутність методу ґрунтується на здатності багатьох речовин адсорбуватися на поверхні бульбашок газу, що проходять через рідину. Бульбашки газу піднімаються до поверхні рідини, утворюючи піну, в якій концентруються небажані домішки. Піна разом із домішками видаляється і таким чином відбувається очищення води. Принцип його роботи полягає в наступному. Для того щоб екскременти та інші виділення риб у вигляді слизу та високомолекулярних сполук не потрапляли в механічний фільтр, де зазвичай відбувається їх первинне розкладання, що викликає отруєння всього акваріума органічними речовинами, використовують так звані скиммер-камери, або піновіддільники.

У цих пристроях, що є високими циліндрами, заповненими водою, піднімаються найдрібніші бульбашки повітря, нерідко з додаванням озону. Ці бульбашки адсорбують на своїй поверхні частинки органічних з взвисів, слизу, високомолекулярні компоненти виділень і у вигляді піни виводять їх за межі акваріума в окремі ємності – пінозбірники. Періодично зібрану піну виливають, а пінозбірники, попередньо сполоснувши, повертають на місце. Очищена вода подається в акваріум чи інші очисні пристрої. Флотаційне очищення добре проводити перед його біологічною фільтрацією.

Існує дві принципові схеми піновіддільників – прямоточна та протиточна. У першому випадку потік оброблюваної води рухається в тому ж напрямку, що й бульбашки, що піднімаються вгору. У другому випадку оброблювана вода рухається назустріч потоку бульбашок. Оскільки друга система визнана значно ефективнішою через більший час затримки води в контакті з бульбашками (цей параметр в іноземній літературі називається “retention time”), а прямоточні піновіддільники в даний час втратили свою актуальність. Найкраще піновіддільна колонка працює в солоній воді. Прісноводні моделі неефективні та не приносять жодної реальної користі.

Діатомові фільтри застосовують при очищенні акваріумної води від особливо дрібних частинок. Як фільтруюча маса для діатомових фільтрів використовується діатомова земля. Ця дуже дрібна жовтувато-кремова земляна маса складається з кремінних панцирів викопних діатомей (мікроскопічних водоростей). Фільтрувальний бачок (скляна посудина) забезпечений потужним насосом – опір фільтра, зумовлений слабкою пропускною здатністю діатомової землі, тут вищий, ніж в інших фільтрах. Той, хто хоче особливо ретельно обробити воду у своєму акваріумі (домагаючись особливої прозорості або скорочення кількості паразитів і бактерій, або їх повного знищення з метою розведення риб), цілеспрямовано підключає цей фільтр на багато годин.

При цьому йдеться про чисто механічну фільтрацію, що не впливає ні на показники води, ні на хімічні добавки (медикаменти). На жаль, оскільки вони затримують найдрібніші частинки, то швидко засмічуються і вимагають заміни фільтруючого субстрату. Крім того, викликає сумнів необхідність використання таких систем для звичайних акваріумів, оскільки риби у воді, позбавленої практично всього живого, починали втрачати слиз із шкірних покривів, що негативно позначалося на їхньому здоров’ї.

Осмотична фільтрація води (reverse osmosis). Якщо у вас з-під крана тече жорстка вода, а вам хочеться тримати і, ба більше, розводити дискусів, які люблять кислу та м’яку воду, то вам доведеться так чи інакше задуматися про те, як приготувати відповідну воду. Осмотична фільтрація ґрунтується на властивості води проникати через пористу мембрану, непроникну для розчинених речовин. Якщо штучно підтримувати підвищений тиск з одного боку мембрани, то рівновага зміщуватиметься. На цьому принципі ґрунтується робота зворотного осмотичного фільтра.

Образно кажучи, вода проштовхується через мембрану, а солі мінералів залишаються. Потік із звичайного водопроводу мембрана розділяє на дві частини: одна, що є очищеною водою, використовується для домашніх потреб, а друга, збагачена відбита мембраною домішками, зливається в каналізацію. На відміну від деіонізації, осмотична фільтрація – механічний процес, який дозволяє фільтрувати й інші речовини – наприклад, органічні молекули і навіть бактерії.

Деіонізація води (deionization). У таких фільтрах використовуються хімічно активні фільтруючі наповнювачі. Вони замінюють іони, розчинені у воді, на інші. Один наповнювач фільтрує позитивно заряджені частинки – катіони, замінюючи їх на іон водню H+ (cation resin), другий замінює аніони на негативні заряджені іони OH-. Комбінація двох стадій фільтрації утворює молекулу води. Така фільтрація відбувається доти, доки в наповнювачі є достатня кількість іонів для заміни. Після виснаження смола може бути заряджена знову, використовуючи луг та кислоту. Однак цього краще самому не робити. Деякі смоли, особливо ті, які рекомендується використовувати як наповнювач для звичайного акваріумного фільтра, замінюють катіони на позитивний іон натрію. Відновлювати таку смолу можна у міцному розчині солі.

Однак підвищена концентрація іонів натрію може бути шкідливою для деяких ніжних риб і не дуже хорошою для рослин, блокуючи поглинання ними деяких мікроелементів. Краще використовувати два наповнювачі – для фільтрації катіонів та аніонів. Іноді обидва наповнювачі змішані разом. Такий фільтр буде набагато складніше зарядити, оскільки знадобиться відокремити одну смолу від іншої перед регенерацією. У принципі, такі фільтри дозволяють отримати чистішу воду, ніж осмотичні фільтри. Наприклад, вони добре відфільтровують силікати, що потрібно в коралловому риф-акваріумі. Термін служби та продуктивність залежить від багатьох факторів, особливо від вмісту мінералів у вихідній воді. При дуже жорсткій воді наповнювач може “попроситися в регенерацію” через 100-200 літрів. Для збільшення терміну служби такого фільтра його можна ставити після осмотичного фільтра.

Внутрішні фільтри акваріумної води. Принцип роботи внутрішнього фільтра.

Види фільтрації. Фільтрувальні системи. Адсорбційна фільтрація.

This entry was posted in Акваріум. Bookmark the permalink.