一文读懂海水水族箱过滤：12种设备优劣对比与选择建议
一文读懂海水水族箱过滤：12种设备优劣对比与选择建议
在海水水族箱中，有害物质如氨、亚硝酸盐、硝酸盐、磷酸盐和重金属等，对生物的生存构成威胁。去除这些有害物质是养好海水生物的关键。本文将详细介绍各种过滤设备和材料的原理、作用、特点及选用方法，帮助读者打造一个健康的水族环境。
这些有害物质的毒性从高到低依次为：
氨（NH3）＞亚硝酸盐(NO2)＞硝酸盐文＞磷酸盐(PO4)＞重金属
值得注意的是，硝酸盐虽然是毒性较低的最终产物，但浓度过高时仍会对缸中生物造成伤害。一般要求如下：
- SPS（小型多孔珊瑚）：小于10ppm
- LPS（大型多孔珊瑚）：10—30ppm
- FOT（鱼类）：20—50ppm
不同生物对有害物质的耐受性也不同：
- 皮实的SPS如叠牙、瓦片等可耐受30ppm左右
- 皮实的LPS如菇、纽扣等可在50ppm左右生存
- 皮实的鱼类如魔等可适应100ppm以上
- 娇贵的鱼类如女王神仙等要求小于10ppm
- 娇贵的LPS如闪千手等也要求小于10ppm
因此，即使是同一类型的生物，对有害物质的要求也可能不同，需要根据具体养殖的生物进行控制。
过滤系统是海水缸的核心，主要作用是减少或去除缸中的有害物质。常见的过滤方式分为三大类：物理过滤、化学过滤和生化过滤。经过几年的海水养殖经验，我尝试过大部分过滤设备，现将个人经验总结如下。由于条件有限，部分结论可能不够准确，仅供参考。
基本知识
各种有害物质的产生顺序（氮类）：
残屑浮渣（垃圾）→有机废物（蛋白质等）→氨→亚硝酸盐→硝酸盐
腐败过程：垃圾、有机物转变成氨
硝化过程：氨转变成亚硝酸盐再转变成硝酸盐
反硝化过程：硝酸盐转变成气
常用过滤方法介绍
- 水泵、造流、造浪
水泵、造流、造浪不算过滤设备，它们为海缸提供连续或间断的水流，为过滤系统创造必要的水流条件，同时吹走垃圾，并为生物提供生存和繁衍的条件。
选择建议：
- Fot（鱼类缸）：选用较大的水泵和较小的造流
- Sps（小型多孔珊瑚缸）：选用较小的水泵和较大的造浪
- Lps（大型多孔珊瑚缸）：选择每小时流量为缸中水体5-10倍的水泵、造流或造浪，最好使用多个不同大小的造流以产生乱流
- 蛋白分离器
严格来说，蛋白分离器不算过滤设备。它通过产生大量气泡，利用气泡表面吸附水中的颗粒状污垢和可溶性有机物，将这些污物集中收集在水面容器中，从而实现垃圾和有机物的分离。这不仅减轻了生化系统的负担，还能增加水中生物所需的溶氧量，同时排出珊瑚所需的CO2，氧化水中的微量元素（如铁、钼、锰等），并可能导致盐分的丧失。
选择建议：
- Fot：可选用大一点的蛋白分离器，以快速分离鱼便
- Sps：应选用性能好的蛋白分离器，以保持较高的水质
- Lps：选择处理量为水体1-2倍或水泵每小时流量为缸中水体5-10倍的蛋白分离器即可
- 混养缸：应按要求高的生物选择蛋白分离器
- 过滤棉（袋）
属于物理过滤，主要作用是滤除颗粒垃圾，有一定生化过滤作用。使用中要定时清洗，要用原缸水清洗，以保留棉中硝化细菌。使用时间长了应更换，有多个过滤棉的最好不要一次全部清洗或更换。因不及时清洗容易积累垃圾，故一般适合养鱼使用，养珊瑚可用可不用。
- 过滤环（玻璃环、陶瓷环、细菌屋、火山石、碎珊瑚等）
属于生化过滤，主要作用是为硝化细菌（亚硝化细菌和硝化细菌）提供生存和繁衍的空间。
硝化细菌的作用原理：海水生物的排泄物及残留饲料等垃圾，由腐败细菌分解成氨，然后氨会被亚硝化细菌转化成毒性稍低的亚硝酸盐NO2，但即使是浓度不太高的亚硝酸盐对海水生物来说还是会致命的。接着亚硝酸盐NO2被硝化细菌转化成毒性较低的硝酸盐NO3。这样，海水生物就不容易中毒了。但浓度过高的硝酸盐对海水生物来说还是会有很大影响的。
过滤环使用时间长了容易堆积垃圾，会产生腐败和大量的硝酸盐，严重时会造成全缸生物死亡，故要定期进行清洗和更换，要用原缸水清洗，以保留环中硝化细菌。使用时间长了应更换，最好不要一次全部清洗或更换。
过滤效果从高到低依次为：
细菌屋＞玻璃环＞陶瓷环＞火山石＞碎珊瑚
火山石、碎珊瑚属于天然材料，还具有添加微量元素的功能。部分滤材声称有反硝化功能，但实际效果不明显。因不及时清洗容易积累垃圾，故一般适合养鱼使用，养珊瑚可以不用或少用。
- 活性炭
属于物理过滤，主要作用是吸附有机物，有一定物理过滤作用，使用中要定时更换。
- 活石
生化过滤：著名的柏林法就是靠高品质的活石来同时达到硝化和反硝化过程，能同时完成氮循环的全部过程。
活石的硝化作用与玻璃环类似，即通过活石中的亚硝化细菌和硝化细菌把海水生物的排泄物及残余饲料等垃圾转化成毒性小一些的亚硝酸盐，然后再被转化成毒性较小的硝酸盐。反硝化作用是通过活石内部的反硝化细菌，在微氧条件下将硝酸盐中的氮(N)通过一系列中间产物(NO2、NO、N2O)还原为氮气(N2)，从而减少海水中的硝酸盐含量。
两种国产活石的特点：
- 西沙活石：轻质，空洞非常多，但非常酥脆，容易发生坍塌
- 海南活石：由硬骨珊瑚的骨架构成，比西沙的珊瑚骨活石结实，重量稍重，藻类更丰富，有时上面有许多小生物
使用建议：
- Fot：一般不用活石，因经常会使用各种药水
- Sps：应先用较好的活石，效果好，造型奇特
- Lps：一般选择普通活石即可
使用活石基本上没有副作用，不过寄生物较多，同时对造流和蛋白分离器要求较高。
活石因原来的环境不同其上生长的生物也就不 同，故不管是大海中的新鲜活石还是鱼友缸里的老活石，甚至是看似很干净的死石，在更换环境后都会有不同程度的生物死亡。
所以建议大家采用和以后养殖时相同的条件养好活石（养水），即照明、蛋白分离器、造流、温度等情况基本和以后正常饲养时一样。
- 海沙（厚底沙、活沙、海泥）
铺一定厚度的底沙，其中靠近水的部分因富氧，可以培养硝化细菌，作用与玻璃环类似，用来把垃圾处理成硝酸盐。离水较远的部分是微氧区，可以培养反硝化菌，作用与活石的反硝化类似，用来将硝酸盐处理成氮气。
厚沙系统要求有较好的翻沙动物或其他措施来防止腐败的出现，可以通过在底沙下设置充水层来防止腐败，底沙用纱网分成微氧层和好氧层，是相对有效和安全的方法，要寻求较好的种沙（活沙、海泥）来启动系统的菌层形成。
厚底沙培养较慢，但成本很低，效果较好，如使用海泥还有增加各种微量元素的作用。但因维护不好容易出现腐败造成全缸生物死亡，危险度极大。
- 普通碳源（酒、酒精、醋、糖等）
属于生化过滤：原理是在缸中直接添加含酒精的白酒等碳源有机物，加快各种细菌的繁殖，细菌的繁殖将消耗各种营养盐，通过蛋白分离器有效排出细菌，从而减少海水中营养盐的含量。
同时适当的添加有机碳源能有效刺激反硝化细菌的作用，加速脱氮反应的进行过程，从而也降低硝酸盐等的浓度。该方法成本很低，效果较好，但要天天使用比较麻烦。因添加量还没有有效的计算法，须使用者自己去尝试。浓度过低作用不大，浓度过高容易翻缸造成生物死亡，而合适的浓度余量又很小，还容易造成菌种失衡，故危险度很大。
- 合成碳源（ZEOvit、黑白球、硫磺珠+钙石）
属于生化过滤：原理是采用合成碳源材料，培养各种细菌（含硝化细菌和反硝化细菌），可以有效地降低有机物和硝酸盐，有些材料还有增加微量元素作用。
因碳源使用量经厂商研究调整好了，造成使用不容易发生不足或超标，故比较安全可靠，效果较好，但使用成本较高，须定期更换材料，否则容易失效，甚至变质，使用不恰当也会出现菌种失衡。
- 植物（藻缸、ATS、UAS）
属于生物过滤：通过培养高等藻、低等藻或红树林等植物，植物生长会大量吸收营养盐和微量元素，从而减少海水中的营养盐。
因不同藻对环境的适应能力不一，有些不容易存活，有些容易疯长后白化死亡，有些还会危害珊瑚。养藻过滤效果好、成本低，但饲养不好容易出现负面作用，如大量消耗微量元素，大量藻白化造成翻缸等。如果将藻作为生物的食物甚至做成饲料，那微量元素和蛋白质将重返海水缸里被生物利用，属良性循环。
不同的藻对光照强度、波长有不同的要求。一般来说绿色藻喜欢红色、黄色光，红色藻喜欢绿色、蓝色光，褐色藻喜欢蓝光。
如果多养绿色藻，那选择低色温灯较好，如果多养红色藻，选择高色温的灯较好，如果什么藻都养一点，选择正白灯较合适。
灯具选择荧光灯管、卤素灯和LED灯都可以，但LED灯要选择频谱较全的，最好不要用单色灯珠。照明时间根据作用不同设置。
强调过滤作用可以夜间开，强调微生物生长和美观可以白天开，一般8-12小时即可。
藻的种类尽可能地多一些，不同的藻吸收不同营养盐的比例和种类会有差异，多一些藻的种类，也符合生物多样性的目标。
- 超滤过滤
属于物理过滤：有一定的生化过滤作用，是以较高压力为推动力，采用中空纤维超滤器（膜）的膜分离技术。海水在高压水泵推动下，流经膜表面，小于膜孔（20－1000A°）的水及小分子（无机盐和营养盐）通过膜，成为净化海水回到缸里，比膜孔大的垃圾及溶质（重金属、大分子营养盐）被截留在膜表面沉积，成为浓缩液，然后通过排污和清洗可以去除，从而减少海水中的垃圾及大分子营养盐。
如连续使用，截留在膜表面的垃圾和大分子营养盐会被硝化细菌转化为硝酸盐而通过膜流到缸里，故应及时排污和清洗膜。如间断使用，安装膜的壳内会出现富氧、微氧和缺氧情况，因而会产生硝化、反硝化和腐败情况，故要合理调整水泵开关间隔时间和清洗膜的间隔时间。超滤过滤效果好、成本较低，但不好掌握，经常清洗膜也比较麻烦。还有高压水泵噪音较大，寿命较低。
- 微电解过滤
属于电化学过滤，采用电泳技术，使用专门的电极媒介，在电场作用下，使带电颗粒（垃圾及营养盐）在电场作用下，向着与其电性相反的电极移动，然后被电极媒介吸附或转化，从而降低海水中的垃圾及营养盐。
使用成本较高，效果还可以，须定期更换媒介材料，否则容易失效，长期使用还会损失部分微量元素。
其他如用滤筒、沉淀池、生物球等的，因在家庭海水缸里不常见，就不介绍了。
总之，各种过滤设备和材料各有利弊，没有哪一种是最好的，也没有那些是最有效的，更没有一个配比是最合适的，只有扬长避短，结合自己的经验和条件去合理选择和综合运用，才能达到养好海缸的目的。
本文原文来自《爱养鱼》