В современной аквариумистике фильтры являются одним из важнейших средств жизнеобеспечения. Аквариум — замкнутое биологическое пространство, в котором происходит постоянное накопление органических остатков: рыбы производят выделения, которые загрязняют воду; плюс несъеденный корм, помертвевшие части растений и т.д. В природных водоемах концентрация отходов в воде достаточно стабильна, поскольку часть их перерабатывается в минеральные вещества и ассимилируется растениями, а другая часть выносится вместе с водными потоками. В аквариуме плотность посадки рыб существенно превышает природную, поэтому продукты обмена и их неорганические производные могут оказывать негативное воздействие на его обитателей.

Основными способами удаления из аквариума излишков минеральных и органических остатков и налаживания в нем приемлемых условий жизни рыб является фильтрация, чистка, подмены воды и применение сорбирующей химии.

Наряду с навыками обращения с фильтрующими системами, помпами, сифонами и абсорбентами аквариумист должен обладать также определенным объемом теоретических знаний. Неотъемлемой частью современной аквариумной науки является так называемый "азотный цикл". Если вы откроете старые книжки, то не найдете там ни слова ни о биофильтрах, ни об азотном цикле. Первого тогда просто не существовало, второе же протекало само собою, о чем аквариумисты "старой школы" лишь смутно догадывались говоря об неком "биологическом равновесии", которое наступает само собой через несколько недель после запуска. То, как правило, были густо заросшие аквариумы с нейтральной или подкисленной водой, населенные "харацинкой" или "живородкой", где живые растения достаточно энергично поглощали ядовитые аммонийные соединения, а если те и присутствовали в незначительных остаточных дозах, то преимущественно в виде относительно безопасных ионов аммония NH₄+. Более того, в "голландские аквариумы", с большим количеством растений и малым числом рыб, нитраты вносились искусственно!

Увлечение цихлидами, захватившее аквариумистику начиная с 1970-х годов, потребовало от аквариумистов намного более углубленных знаний в области биофильтрации. Хотя до того этот сегмент был уже в значительной мере освоен морскими аквариумистами. Именно они первыми столкнулись с проблемой ядовитых нитрогенов и стали разрабатывать соответствующие системы водоочистки. Вслед за "моряками" и цихлидоводами на эту проблему обратили и другие аквариумисты, а производство аквариумных фильтров превратилось в целую отрасль аквариумной индустрии.

В настоящем материале обобщены и систематизированы личный практический опыт и информация, почерпнутая в различных источниках. Их список приведен в конце. Хочу поблагодарить всех, чьи публикации и высказывания на аквафорумах помогли мне в составлении этого материала.

Во второй части статьи мы поговорим непосредственно о фильтрах и наполнителях.

Приглашаем на Отдых на водоемах Подмосковья
Часть первая: азотный цикл, нитрификация, токсичность азотных соединений, виды фильтрации, нитрифицирующие бактерии, "опрокидывание" биофильтра, "бактериальная муть", немного истории, денитрификация и денитрифицирующие бактерии. — Читать.

======================================================

Часть вторая: фильтры, внутренние фильтры , внешние фильтры, открытый фильтр (самп), как правильно мыть фильтрующие элементы, о пользе больших аквариумов, о пользе аэрации, активированный уголь, ионообменные смолы, цеолит, торф, стерилизация воды.

Фильтры

Условно все фильтры можно разделить на два вида: внутренние, т.е. погружаемые в аквариум, и внешние, расположенные вне его. Существуют следующие основные типы фильтров:

А. Внутренние
— фильтр-головка;
— внутренний закрытый ("стаканный");
— встроенный;
— донный;
— эрлифт.

Б. Внешние
— канистровый;
— навесной ("водопад");
— открытый (самп).

Отдельной разновидностью аквариумных (а точнее сказать "околоаквариумных") фильтров являются фильтры водоподготовки, предназначенные для фильтрации водопроводной воды перед заливкой ее в аквариум. Проблемам подменной воды посвящена отдельная статья.

Основные задачи выполняемые фильтром в аквариуме: биологическая фильтрация, механическая фильтрация, химическая фильтрация, сознание циркуляции воды и аэрация.

Фильтры Eheim 2260 и Eheim 2217 в цихлидном хозяйстве. Фото Е. Грановского

Основными характеристиками фильтра, указываемыми в спецификациях является потребляемая мощность (Вт) и производительность помпы (литров в час), а также габариты. Принято считать, что для эффективной биологической фильтрации достаточно производительности (напора воды) в размере полтора–два объема аквариума в час, а вот для хорошей механической фильтрации требуется уже четыре–шесть объемов в час. На самом деле в аспекте механической фильтрации правильнее соотносить производительность не с объемом, а с длиной аквариума. При использовании одной помпы примерно 100–110% от длины аквариума в миллиметрах, а для двух помп, бьющих на встречу друг-другу — 70–90% длины аквариума. Но есть еще одна очень важная характеристика, о которой подчас "забывают" не только пользователи, но и производители фильтров (не указывают ее в спецификациях), а именно об объем фильтрующего материала. Если в качестве наполнителя фильтра используются губки, либо высокопористые субстраты, то для обеспечения хорошей биофильтрации брутто-объем пористого фильтрующего материала (без учета его пористости) должен быть не меньше 1% от объема аквариума, а при применении непористой керамики или "биошаров" — не меньше 2–3%. Качество биофильтрации зависит также и от распределения потоков внутри фильтра, а механической фильтрации — от разумного соотношения производительности и фильтрующего материала (слишком большая или плотная губка может мешать нормальной прокачке фильтра, а избыточный напор воды — смывать полезных бактерий с субстрата).

Примечание: Если подходить к вопросу досконально, то эти 1% и 2–3% являются величинами очень условными, т.к. требуемый размер биосубстрата зависит от большого числа параметров: площади поверхности пористого субстрата, его геометрической формы, загрязняемости, особенностей конструкции самого фильтра, производительности помпы и ее загрязняемости, суммарной массы рыб, их метаболизма, размера и формы аквариума, насыщенности аквариума кислородом, показателя pH и пр. Но в первом приближении это работает.

Конкретный выбор фильтра зависит от многого: от размеров аквариума, бюджета, задач, количества и видового состава рыб. Немалую роль играет удобство обслуживания и внешний вид. Ведь фильтр должен не только хорошо работать, но и нравиться своему владельцу.

Внутренние фильтры

Стандартный принцип работы внутреннего фильтра: поток воды, выбрасываемый помпой, доходит до противоположной стены, отражается от нее и приносит взвешенные частицы к фильтру. Он всасывает их. Поток проходит сквозь фильтрующий материал и, будучи очищенным, выбрасывается через выходное сопло помпы наружу в аквариум. Течение должно быть достаточно сильным, но не слишком сильным, чтобы не было повторного его отражения, на этот раз от самого фильтра, с относом грязи прочь. Поэтому и здесь избыточная производительность помпы может быть во вред.

Помпа LifeTech китайского производства. Фото Е. Грановского

Наиболее простым и в тоже время эффективным внутренним фильтрующим устройством является так называемая фильтр-головка. На фото представлен такой фильтр, составленный из помпы Power Head 201, производства Askoll, Италия, и польской мелкопористой губки, — идеально подходит для небольшого выростного аквариума. В более крупных аквариумах применяются более мощные помпы — с производительностью 2000–3000 л/ч и более. При всей непрезентабельности своего внешнего вида фильтр-головки позволяют обеспечивать хорошую механическую и биологическую фильтрацию даже в весьма больших аквариумах, за что заслуженно пользуются популярностью, в особенности у профессиональных аквариумистов. Чаще всего фильтр-головки используются для оборудования выростных и торговых "банок". Нередко их можно увидеть в любительских декоративных аквариумах. Хотя любители больше тяготеют к более презентабельным стаканным внутренним фильтрам, для аквариумов большого объема последние в большинстве своем не подходят.