鱼类健康
第九讲
硝化系统（生化过滤）的建立 August 7, 2007
硝化系统（生化过滤）的建立在循环水系统的养殖中是起到了至关重要的作用。各项水质指标在通过整套过滤（包括物理和生化过滤）后都将重新达到合格标准。要了解硝化系统的工作原理和如何提高效率必须先掌握系统中所使用的硝化细菌的生理需求和特性（部分内容涉及前两讲的知识点）。
首先我们先来了解一下硝化细菌的生理要求：
1．
大面积的基质供其生长
2．
黑暗无光（在光照下生长受抑制）
3．
水
4．
氧气：大于5mg/L
5．
稳定的pH (>7.0)
6．
尽量减少有机物含量
在硝化细菌中有两种营养代谢模式，并且能互相转化。第一种是自养型硝化细菌，此类细菌能高效率地将NH3转化为NO3-，而其代谢能量来源为无机离子并且需要氧气。第二类为异养型硝化细菌，他们需要无氧的环境才能生长，并且能量来源为有机物，此类细菌生长速度比自养型硝化细菌要快得多，但其对将NH3转化为NO3- 的效率极低。因此，在硝化系统的建立中我们要尽量减少第二种硝化细菌的数量，这也就是为什么在上述硝化细菌的生理要求中我们要强调氧气供应和尽量减少有机物含量的原因。顺带提及一下，第二种硝化细菌并不是完全无用的，他们能进行矿物化作用对水提供矿物质。
在水进入生化过滤前我们必须通过物理过滤把水中的有机物充分过滤掉，因此在物理过滤中第二种硝化细菌（异养型）就将起到很大的作用。在物理过滤中，异养型硝化细菌能很好的生长，他们将有机物（粪便，吃剩的饵料，水草等）矿物质化提供水中矿质元素保证下一步骤——生化过滤的正常高效进行。
接着水进入了生化过滤，自养型硝化细菌开始将NH3转化为NO3- 。由于在不同盐度下的细菌种类不同，因此在海水中，此类硝化细菌为Nitrospira spp.和Nitrosomonas spp.。而在淡水中则为Nitrobacter spp.和Nitrosomonas spp.。Nitrosomonas spp.负责将NH3转化为N02-，而Nitrospira spp.与Nitrobacter spp.负责将NO2-转化为NO3- 。在生化过滤中要提供充足的氧气和无光的环境。另外值得注意的是在淡水中，生化过滤要求的pH为7-8，而在海水中最好为8.3。
下面几个是自养型硝化细菌的营养代谢方程：
n NH4+ + 1.5O2 ®NO2- +H2O + 2H+
n NO2- + 0.5O2 ®NO3-
n NH4+ + 1.83O2 + 1.98 HCO3-
® biomass
从上面几个方程中，我们可以看出在生化过滤中，pH, 碱度，氧气都将被消耗而降低。因此，必须定时添加小苏打和苏打来降低水质的pH变化程度，保证水体的稳定。
接下来，我们来谈谈如何科学合理建立生化过滤系统。
首先我们得提供大面积的基质（生化棉，生化球，陶瓷珠等），如果可能的话，适当引进些已建立的生化过滤中的基质（已含有一定量的硝化细菌）。在生化过滤建立时，养殖系统中不能有鱼的存在并且要提供NH4Cl（尿素）供细菌生长。温度控制在25度左右最佳。
生化过滤建立的12步步骤如下：
1. 盐度控制：根据所要养殖的鱼类对盐度的要求
2. 维持pH在7。5-8。0
3. 添加NH4Cl（尿素）：溶度为 10g /500L
4. 通过滴定控制总氨为5-10mg/L
5. 监测氨和亚硝酸溶度
6. 当以上两者溶度低于0.5mg/L时, 添加更多的NH4Cl
7. 循环以上步骤
8. 判断生化过滤系统的成熟：能将 30g NH4CL / 500L 在24小时内转化为NO3-
9. 温度：根据所要养殖鱼类所需温度进行调节（每天调整2度）T
10．换掉全部水，重新添加新水.
11．添加少量鱼，适当投喂后监测水质
12．再添加些鱼
最后我们来谈谈生化过滤材质的的选用和使用注意事项，以下是几点值得注意的：
1．
塑料的滤材便宜但效果不好
2．
沙的效果是最好的，但需要保证沙在水中是悬浮的，消耗很多能量。
3．
孔洞很多的滤材是不错的，但表面必须光滑（孔洞多能让细菌生长，但要是表面粗糙，细菌就能覆盖整个表面，后果为孔洞内细菌得不到氧气和无机物而转型，降低生化过滤效果）
4．
发泡材料是很理想的
5．
要控制细菌在滤材的表面过度生长导致内层细菌死亡就得控制水流速度，维持在30cm/s，这样才能使滤材表面细菌层不至于太厚。
6．
平时的清洗必须用抖动式的清洗，不能用冲的，这样才能让过多的细菌冲走而维持适当的细菌量。
罗松
完成于厦门
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发表于 2007-8-7 12:44:00
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