对细小颗粒 (〈0.1 - 0.3微米)非常有效
如果一个气体过滤器在湿润环境中运行， 它 的去除能力即变为液体精度
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▪ 作用：净化水质；促进水流循环，维 持温度均衡；增加溶氧
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过滤方式
▪ 机械过滤：利用过滤材料将较大的杂质截 留下来，降低浑浊度。微小的无机物，有 机物，微生物通过絮凝作用形成较大的杂 质，引起水体浑浊。影响观赏，消耗溶解 氧，堵塞鱼鳃。
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▪ 生物过滤：利用硝化细菌氧化分解氨盐和 亚硝酸盐。提供良好生长繁殖条件。生物 过滤器：布满细小孔隙（表面积大）生化 球 陶瓷环 珊瑚砂
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▪ 化学过滤：化学反应消除杂质。反应后 无毒的沉淀下来，高毒变为低毒或无毒。 水质稳定剂 PH调节剂 活性炭
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过滤器的种类
▪ 底部过滤器：过滤板设在水族箱底部； 过滤材质：坚硬 化学性质 稳定（石英砂 溪砂等） 过滤效果：面积滤砂层深 度（6-10cm）
实际上的结果对于污染物的去除起到了
辅助作用
4
过滤器的功能
“弯曲通道”存在于：
或 纤维缠绕
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过滤机理
6
三种过滤机制
直接拦截 惯性撞击 扩散拦截
7
直接拦截
液体中的基本过滤机制 本质是一种筛分效应，机械拦截颗粒 例如：一种简单的筛网可以拦截尺寸
大于其孔径的颗粒
的吸附微生物、氨、蛋白质等
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▪ 树脂：吸收钙镁 软化水质 ▪ 砂石类
珊瑚砂 释放碱性物质 沸石 表面密布细孔，为硝化细菌
提供温床,吸氨 麦饭石 表面细孔
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净化微生物
一般在水族馆 养鱼场 育苗场使用
▪ 土著微生物 当时当地水域中的微生物.在水中 或固着在生物包的填料上形成生物膜，传统的生 物包不是利用人工培育的微生物，而是对自然生 长的微生物群体加以驯化、自然选择繁殖利用。 这类微生物包括细菌、真菌、藻类、原生动物和 相应的分解污染物的酶体系。如活性污泥 光合细 菌.
当流经过滤介质时流体必须沿弯曲通道行进。 这 将增加该过滤机理的有效性。
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惯性撞击
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惯性撞击
颗粒被机械拦截或被吸附拦截 在气体中比在液体中更有效. 对大于 0.5 - 1.0 微米的颗粒很有效.
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吸附
拦截尺寸小于滤孔的颗粒
由于:
表面相互作用 电荷不同
范德华力(Van der Waals)
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净水微生物的功能
▪ 去碳去氮：如芽孢杆菌、碱杆菌属、假单胞菌、 黄杆菌等复合菌有去除水中的碳、氮、磷系化 合物的能力，并有转化硫、铁、汞、砷等有害 物质的功能。
▪ 杀灭病毒：如枯草杆菌、绿脓杆菌具有分解病 毒外壳酶的功能而杀灭病毒。
第二章 水族箱的基础设施
1
一、水族箱的过滤设施
▪ 过滤原理：用水泵把水引入过滤网等 设备中，经过一系列的理化反应或生 化反应，使水重新达到养殖要求后， 重新循环到水族箱中。
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▪ 过滤：利用有孔介质从流体(液体或气体) 中除去污染物
污染流体 (进料液，上游)
孔
洁净流体 (滤出液，下游)
滤材
3
过滤器的功能
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▪ 外来微生物：土壤微生物如氨化细菌、硝 化细菌、反硝化细菌、固氮菌和纤维素分 解菌，大多是好氧和兼性厌氧菌.
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▪ 易受到土著微生物的攻击,培养时注意: 大量接种外来微生物； 杀灭所有土著微生物 一旦成为优势菌，就能使人造水体维持生态
平衡，养鱼就可以终年不换水，不用药 ▪ 净水外来菌主要是芽孢杆菌。它是土壤中的优
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吸附
表面作用
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液体过滤的辅助方式
Zeta 正电势: 滤材所带的正电荷捕捉带负电的污染物
絮凝: 添加高分子电解质 (例如淀粉) 使细颗粒凝 聚成较大的颗粒进而形成滤饼
助滤剂: 添加助滤剂 (例如：硅藻土) 以形成滤饼
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扩散拦截
气体分子 (作随机运动) 碰撞小颗粒或雾滴 布朗运动(Brownian motion)碰撞的结果，
增加了颗粒碰撞过滤介质的机会 仅在气体中有效
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扩散拦截
气体分子作布朗运动
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扩散拦截
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扩散拦截
被随机运动的气体分子碰撞的颗粒 撞击到过滤介质上并被吸附截留
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扩散拦截
当流经过滤介质时流体必须沿弯曲通道行进。 这将增加过滤机制的有效性。
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扩散拦截
气体过滤器能够去除尺寸远小于其液体精度 的污染物
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直接拦截
颗粒大于孔径
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直接拦截
绝对截留 - 颗粒被捕获在滤材纤维之间形成的孔中
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直接拦截
当颗粒大于流道 孔径时即被该结 构去除
容污能力可以用 弯曲结构提高 筛网无此作用
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直接拦截
通过搭桥作用，尺寸小于滤孔的颗粒也可 被拦截
不规则形状的颗粒 / 方向性 多个颗粒同时撞击到同一个滤孔
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直接拦截
势种群。它耐热、耐寒、耐压，在好氧厌氧条 件下均能生存。分解杂质能力强,净水界的新宠
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▪ 基因工程菌：运用生物工程技术，采用 细胞融合、基因重组技术等遗传工程手 段，可以将某种降解；污染能力强的微 生物的降解基因，转入繁殖能力强、适 应性好的受体微生物中，构建出高效的 具有广谱降解能力的基因工程菌。
不规则形状的搭桥
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直接拦截
多个小颗粒的搭桥
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惯性撞击
尺寸小于滤材孔径的颗粒的辅助拦截方式 流体携带的颗粒由于质量和线速度而具有直
线 运动的惯性 颗粒离开流体主流而撞击到滤材上
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惯性撞击
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惯性撞击
当流体改变运动方向时，惯性使颗粒撞击到滤材表面, 因吸附力的存在颗粒便停留在撞击表面
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惯性撞击
优点：过滤面积广，适合密度大的水族箱 缺点：重量大，体积大，砂石清洗困难
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▪ 上部过滤器：水族箱顶部，用水泵抽到 过滤器中过滤。 优 点：易清洗 缺点：过滤面积小
▪ 外置过滤器：挂在水族箱外侧，用潜水 泵抽到滤槽中过滤。 优点：过滤效率高，不占用水体 缺点： 价格比较高
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▪ 内置过滤器：沉在水中，用水泵吸水过 滤。 优点：体积小 噪音小 缺点：过滤能力 有限
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滤材的种类
▪ 过滤棉：过滤较大颗粒杂质吸收污垢，附着 硝化细菌；人工合成材料,不腐烂,清洗后使 用
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▪ 活性炭：褪色除臭，净化快。不宜使用过长 时间，水干净后取出用盐水冲洗后暴晒待用； 新买的应用清水冲洗；有效期有限；家庭中 可用来快速去除自来水中的氯气
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▪ 生化球：消化菌生长提供良好条件 ▪ 陶瓷圈：人工烧制；表面粗糙的好；很好