Универсальный, эффективный, незарастающий внешний биофильтр на основе RBBR технологии.

<< 123456 891011121314 >>

Свой на Aqa.ru




923 201
Finland
1 мес. назад
Универсальный, эффективный, незарастающий внешний биофильтр на основе RBBR технологии.
Уважаемые коллеги!

Решил собрать систему очистки воды для больших аквариумов и небольших прудов-бассейнов. Система будет состоять из аэробного и анаэробного фильтров. Цель данной затей сократить число подмен воды в новом 720 литровом аквариуме. Знаю, что идея эта не нова. Кроме того, сейчас можно преобрести как аэробные, так и анаэробные фильтры разных производителей. Но все они меня не устраивают по той простой причине, что быстро зарастают и поэтому требуют довольно частой периодической очистки, т.е. не удобны в эксплуатации.

Таким образом, конструируемая система фильтров должен удовлетворять следующие требования: удалять из воды не только аммиак/аммоний, нитриты, нитраты и органику, но и никогда не требовать очистки наполнителя. Единственное, что необходимо будет делать при обслуживании, так это периодически менять или мыть губки в фильтрах грубой очистки.

Итак о фильтрах. Они по своей конструкции будут принципиально отличаться от ныне существующих, у которых бионоситель фиксирован. В планируемых фильтрах будет использована RBBR технология (Rotation Bed Biofilm Reactor, реактор с вращающимся бионосителем), при которой бионоситель находится в постоянном движении (вращении).

Теституемая система будет состоять из четырех отделов: первый отдел для задержания грубых частиц, поступающих из аквариума; второй отдел это денитрификатор - биореактор, заполненный пластиковым бионосителем на котором будет формироваться биопленка из денитрифицирующих бактерий; третий – это хорошо аэрируемый аэробный биореактор для окисления органики и аммония, а также нитритов которые могут накапливаться в процессе денитрификации. Эта секция будет заполнена на 85% пластиковым бионосителем на котором будет формироваться аэробная биопленка из гетеротрофных и нитрифицирующих бактерий; четвертый отдел для задержания избыточной биомассы, образующейся в процессе очистки.



Решил пока собрать фильтрующую систему из имеющихся в моем распоряжении RBBR биореакторов, которые я сделал раньше из акрила. Если процесс очистки пойдет нормально, то тогда склею компактный фильтр. Сборку планирую начать завтра.
2009-12-09 добавлено 09/12/2009 20:35:04#992128
Нравится Амир, JonnySOAD, 127

Свой на Aqa.ru




2309 303
Russian Federation
4 г. назад
Daxel

Пожалуйста.

Кстати, неважно, пруды или аквариум -- формулы работают везде. Помните, я тут описывал банку, в которой пых падал в течение дня с 7-7.5 до 5-5.5, длинная тема в "воде" про CO2 и щелочность была, где мы оба принимали участие? Я и там эти страницы из книги публиковал, странно, что вы не помните, обсуждали же их. Вот теперь и Геныч с этим эффектом столкнулся, правда, на большем временном интервале, не так драматично все как у меня было.

Изменено 10.3.10 автор ooptimum
2010-03-10 добавлено 10/03/2010 18:21:38#1075291

Свой на Aqa.ru




2025 61
Саратов
2 г. назад
господа можно я тоже поблещу остаточными знаниями неорганической химии:
2NaHCO3 - Na2CO3+ H2O + CO2. стандартная реакция разложения гидрокарбоната на карбонат и угольную кислоту. при этом реакция раствора резко смещается в щелочную сторону. и я не могу пенять почему если бактерии потребляют этот угликислый газповышается кислотность раствора.
есть конечно второй вариант Ca(HCO3)2 - CaCO3 + H2O + CO2 в таком случая тк из раствора СаСО3 выходит может наблюдаться снижение щелочности раствора.
но я всетаки считаю что перекос в кислую сторону связан всетаки с нитратами. думаю что нитрат кальция и магния будет подкислять воду(надо посмотреть школьную химию).
сокрощая уровень аммония мы так же снижаем щелочность раствора.
2010-03-10 добавлено 10/03/2010 22:47:17#1075573

Свой на Aqa.ru




2309 303
Tajikistan
4 г. назад
сообщение Билли Бонс
2NaHCO3 - Na2CO3+ H2O + CO2. стандартная реакция разложения гидрокарбоната на карбонат и угольную кислоту.

Процесс распада гидрокарбоната натрия на карбонат натрия, углекислый газ и воду, т.е. описанная вами реакция 2NaHCO3 --> Na2CO3 + H2O + CO2^, начинает протекать при температуре 60 °C, а наиболее эффективен процесс разложения при 200 °C. Это называется термическим разложением. Понятно, что это не аквариумные условия.

но я всетаки считаю что перекос в кислую сторону связан всетаки с нитратами. думаю что нитрат кальция и магния будет подкислять воду(надо посмотреть школьную химию).

Позволю себе напомнить, что pH отражает концентрацию только свободных протонов, т.е. катионов H+, в воде. Ни нитратов, ни чего-то еще, а именно протонов, т.е. ядер атома водорода, поэтому это и называется "водородный показатель". Поэтому нитраты, чтобы подкислять воду, должны каким-то образом способствовать выделению большего количества свободных протонов. Например, связывая щелочные ионы, с которыми эти протоны были связаны до этого. Напрямую они это делать, однако, не могут -- у них равные заряды (-), т.е. и те и другие -- анионы. Поэтому процесс подкисления воды нитратами, если он на самом деле существует, для меня совершенно неясен.

и я не могу пенять почему если бактерии потребляют этот угликислый газповышается кислотность раствора.

Бактерии очень активно потребляют ионы щелочности, которые связывают свободные протоны и тем самым составляют буфер, сдерживающий падение pH. Коль скоро мы говорим о гидрокарбонатах, то речь идет о солях угольной кислоты. Угольная кислота в воде всегда присутствует и в исходном виде, и в диссоциированном виде (соотношение одного вида к другому называется константой диссоциации):

H2CO3 <--> H+ + HCO3-

Теперь уберите из этой формулы HCO3- ("съели бактерии") -- останется несвязанный протон (H+). Другими словами, чем меньше остается щелочности в воде, тем ниже опускается pH за счет высвобождения свободных протонов. Надеюсь, так немножко понятнее будет.


Изменено 11.3.10 автор ooptimum
2010-03-11 добавлено 11/03/2010 07:41:16#1075742

Свой на Aqa.ru




2025 61
Саратов
2 г. назад
ooptimum

нет мне итак все понятно. я конечно поимаю что процес распада гидрокарбонатов на карбонаты и углекислоту без бактерий происходит принагреве. НО как по вашеи=му происходит нитрификация. при какой тепиратуре происходит окисления аммиака до оксида азота???? думую что в заводах это гдето 3000 градусов.)))
а бактерии это как то делают правдо?
http://ru.wikipedia.... это про водородный показатель
я просто считаю что разложить гидрокарбонат на карбонат и углекислоту наиболее простой способ добыть СО2 бактериям.
что такое водородный показатель я тоже себе вполне ясно представляю. сами посебе "протоны" в воде не существуют. они появляются при дисоциации различных солей кислот и щелочей. те H2SO4 являясь полярной молекулой вступает во взаимодействие с полярными молекулами воды и дисоциирует в два этапа, отодовая в в раствор постепенно сначало один ион водорода потом второй. конечно это тоже процесс обратимый. а щелоч дисоциируя повышает количество гидрокси ионов. тут все понятно
НО если дисоциирует соль. то какую рекцию она даст в растворе можно узнать только зная кто "сильнее " кислота или щелоч.
Ca(NO3) + H2O - (CaOH)NO3 + HNO3 мы видим что уже на первом этапе в раствор выходит азотная кислота которая дисоциирует и и дает нам ион водорода.
дисоциация по второй ступене идет очень слобо. вот этим и обусловлен перекос в кислую сторону.
и еще помним про вывод из раствора слобой но щелочи NH4OH.
такчто перекос в кислую сторону связан переработокой бактериями аммония в нитрат.
причем этот нитрат образововался при взаимодействии как раз гидрокарбонатов с новообразовавшейся азотной(азотистой ) кислотой.
единственный выход встой ситуации по поддержанию щелочночти это добавление KHCO3 NaHCO3
они дадут углекислый газ при этом сместят реакцию раствора в щелочную сторону. а когда вступят в реакцию с азотной кислотой (отдав еще СО2), то раствор их соли будет иметь нейтральную реакцию.
лично для меня все теперь понятно, а для вас?
2010-03-11 добавлено 11/03/2010 09:30:15#1075802

Свой на Aqa.ru




2309 303
Tajikistan
4 г. назад
сообщение Билли Бонс
а бактерии это как то делают правдо?

С использованием ферментов.

http://ru.wikipedia.org/wiki/PH это про водородный показатель

Зачем вы дали эту ссылку? Разве что-то из написанного мной в части водородного показателя как-то расходится с тем, что написано там?

я просто считаю что разложить гидрокарбонат на карбонат и углекислоту наиболее простой способ добыть СО2 бактериям.

Я не знаю, нужен ли бактериям именно CO2, но я знаю, что им нужен углерод. Т.е. я хочу сказать, что неясно, вычленяют ли бактерии CO2 из гидрокарбонатов или потребляют их как есть.

что такое водородный показатель я тоже себе вполне ясно представляю. сами посебе "протоны" в воде не существуют. они появляются при дисоциации различных солей кислот и щелочей.

А вот тут вы, простите, но очень ошибаетесь. Возьмите дистиллят, в нем нет ни кислот, ни щелочей, но pH у него равен 7 (в момент выхода из дистиллятора хотя бы), т.е. концентрация свободных протонов равна 1e-7 моль/л (при 25 °C). А вы говорите, что протоны не существуют. Вода, как это ни парадоксально звучит, частично диссоциирует сама в себе на H+ и OH- (читайте про ионное произведение воды), так вот именно поэтому даже химически чистая вода (без всяких кислот и щелочей) имеет pH=7.

Ca(NO3) + H2O - (CaOH)NO3 + HNO3 мы видим что уже на первом этапе в раствор выходит азотная кислота которая дисоциирует и и дает нам ион водорода.

Интересные вы формулы находите. Интересно, где? Я, например, знаю вот такой пример реакции с этими же исходными веществами:

Ca(NO3)2(разб.) + 6H2O --> [Ca(H2O)6]2+ + 2NO3- (при pH=7)

Как видите, нет тут азотной кислоты в качестве продукта реакции, есть 2 нитрат-аниона, правда. Но сдвига в кислую сторону все равно нет.

лично для меня все теперь понятно, а для вас?

Не обижайтесь, но мне не совсем понятно почему мы обсуждаем это в этой теме? Есть факт, не подлежащий сомнению -- в процессе нитрификации расходуется щелочность в виде гидрокарбонатов. Т.е. KH (именно это тест на щелочность в аквариумистике) падает. Это же ведет к снижению pH (о буферности воды же рассказывать не нужно?). Про это я сказал Генычу и привел сканы из книги в качестве подтверждения моих слов. Более того, я попросил его замерять и KH при замерах соединений азота, чтобы сделать это утверждение еще нагляднее. Все остальное-то зачем? Это оффтопик в данной теме, полагаю.

Изменено 11.3.10 автор ooptimum
2010-03-11 добавлено 11/03/2010 10:30:03#1075847

Свой на Aqa.ru




2025 61
Саратов
2 г. назад
ooptimum

ну почему же офтопик. просто интересно чем всетаки ингибируется нитрификация. и механизм этого процесса.
про ферменты я понимаю, просто не понял почему вы удивились разложению гидрокарбонатов, они так же разлогаются ферментами
Ca(NO3)2 + H2O - (CaOH)NO3 + HNO3 это конечно не кислота в чистом виде а ее анион, но он все равно смещает водородный показатель. просто привел формулу в более наглядном виде. при дисоциации по первой ступени будет я вный перекос в кислую сторон
а уж пойдет дисоциация по второй ступени с отделением второго аниона и при каких условиях . это надо в литературе покапаться.
ссылку дал для самоконтроля. заодно прочитав вспомнил почему с ростом ионов Н+ уменьшается величина рН))))
про протоны просто не так выразился: избыток ионов водорода появляется только при растворении солей кислот и оснований.
я думаю друг друга мы поняли? давайте по теме а то поправде уйдем в дебри

по поводу самого вопроса:
я считаю что перекос раствора в кислую сторону связан с образованием нитратов и их последующей диссоциации, а также "выхода" аммония из раствора.
мне кажется (к сожелению нет лакмусовой бумажки под рукой), что именно при неполной дисоциации нитратов магния и кальция будет повышаться кислотность.
по тому что нитраты калия и натрия будут дисоциировать сразу в две ступени и их раствор будет иметь нейтральную реакцию.
вот я и хотел посоветовать генычу подумать над тем чтобы добовлять в раствор питьевую или обычную соду они должны смещать реакцию в щелочную сторону.
и одновременно снабжать хемотрофов углеродом
вы с этим не согласны? у вас другие соображения?





Изменено 11.3.10 автор Билли Бонс
2010-03-11 добавлено 11/03/2010 18:06:53#1076376

Свой на Aqa.ru




2309 303
Russian Federation
4 г. назад
сообщение Билли Бонс
Ca(NO3)2 + H2O - (CaOH)NO3 + HNO3 это конечно не кислота в чистом виде а ее анион

HNO3 анион? Азотная кислота, как она есть.
2010-03-11 добавлено 11/03/2010 18:45:16#1076452

Свой на Aqa.ru




2025 61
Саратов
2 г. назад
ooptimum

азотная кислота дисоциирует на анион NO3- и катион Н+ это что тоже нужно было расписать?
может не стоит придираться?
2010-03-11 добавлено 11/03/2010 18:57:59#1076465

Свой на Aqa.ru




2309 303
Russian Federation
4 г. назад
Билли Бонс

Я не придираюсь, а просто не понял рассуждений.

Кстати, откуда эта формула и при каких условиях реакция протекает так, вы так и не ответили на этот вопрос? Я ее нигде не могу найти, т.е. таких результатов справа. Свой вариант я привел выше.
2010-03-11 добавлено 11/03/2010 19:11:07#1076480

Свой на Aqa.ru




2025 61
Саратов
2 г. назад
ooptimum

сейчас вот кинулся сканить школьный учебник где увидел реакцию дисоциации и последующего гидролиза "соли слабого основания и сильной кислоты". но внимательнее прочитав понял что это Сu))))) а Са это опечатка !
вот так глупо ошибся- старею подводят остаточные знания(( поч
нитрат кальция всетаки дисоциирует сразу и не подвергается гидролизу поэтому его раствор нейтрален. НО нет худо без добра. пока копался. и думал чтоже там так лихо смещает систему в кислую сторону нашел следующего гипотетического виновника перекоса. NH4NO3 вот он должен гидролизоваться и повышать кислотность раствора(соль слабого основания и сильной кислоты)
2010-03-11 добавлено 11/03/2010 20:03:47#1076556

Кандидат в Советники





2149 146
Israel
4 мес. назад
сообщение ooptimum
показать, что при окислении аммония в процессе нитрификации расходуется щелочность (что мы измеряем как KH), а именно -- гидрокарбонаты, о чем очень мало кто знает и о чем не пишут в буклетиках, да и в книгах по аквариумистике тоже, описывая азотный цикл. И что именно падение KH практически до 0 заваливает pH, а не нитраты, и что именно отсутствие биодоступного (для бактерий-нитрификаторов) углерода является сдерживающим фактором дальнейшей нитрификации, а не низкий pH.
Тут говорили об этом.

Изменено 11.3.10 автор yegor17
2010-03-11 добавлено 11/03/2010 22:29:14#1076761

Свой на Aqa.ru




2309 303
Russian Federation
4 г. назад
Билли Бонс

Теоретически -- да, нитрат аммония должен при гидролизе подкислять воду. И можно было бы уже тащить зачетку, но теперь я на самом деле придерусь (по-доброму) и попрошу пересчитать число вновь образовавшихся H+ (за счет диссоциации HNO3), а также число образовавшихся OH- (за счет диссоциации NH4OH), учитывая константы диссоциации азотной кислоты и гидроксида аммония, а также учитывая константу гидролиза нитрата аммония, из любой разумной (по аквариумным меркам) концентрации нитрата аммония в воде. Придираюсь только потому, что самому считать лениво, а знать хочется. А также еще потому, что есть подозрение, что вклад в изменение pH будет очень незначительным. Полагаю, что вашему пытливому уму ничего не стоит найти ответ на данный вопрос, делов-то -- найти константы и подставить в формулы.
2010-03-11 добавлено 11/03/2010 22:35:44#1076767

Свой на Aqa.ru




2309 303
Russian Federation
4 г. назад
сообщение yegor17
Тут говорили об этом.


Ну и как там они, разобрались? А то я пару страниц растерянных рассуждений в духе "ничего не понимаю" прочел, а дальше читать нет особого желания, ответ-то я знаю почему пых упал. Кстати, эти их непонятки как раз и вызваны тем, что при описании нитратного цикла нигде не упоминается потребление щелочности. Я тут на форуме несколько раз уже об этом писал, приводил те же сканы страниц, причем задолго до обсуждения на дискусфише по вашей ссылке. Но впервые это вызвало живой интерес и какую-то дискуссию, я даже немного удивлен.
2010-03-11 добавлено 11/03/2010 22:50:22#1076781

Кандидат в Советники





2149 146
Israel
4 мес. назад
сообщение ooptimum
Ну и как там они, разобрались? А то я пару страниц растерянных рассуждений в духе "ничего не понимаю" прочел, а дальше читать нет особого желания, ответ-то я знаю почему пых упал.
Не интересно видимо,т.к. не знакомы "действующие лица"..)))
Разобрались.
2010-03-11 добавлено 11/03/2010 22:58:08#1076791

Свой на Aqa.ru




2309 303
Russian Federation
4 г. назад
сообщение Билли Бонс
вот я и хотел посоветовать генычу подумать над тем чтобы добовлять в раствор питьевую или обычную соду они должны смещать реакцию в щелочную сторону.
и одновременно снабжать хемотрофов углеродом
вы с этим не согласны? у вас другие соображения?

Странно, что не видел этого раньше когда отвечал в первый раз на это сообщение, видимо позже добавили... Да, полностью согласен. У себя я именно так и поступаю, да и в процитированной книге это советуют делать. Только, боюсь, Геныч не хочет повышать нитраты сильно выше 100мг/л для чистоты эксперимента, а добавляя гидрокарбонаты искусственно можно значение нитратов задрать гораздо выше, я даже боюсь представить до каких величин. Кстати, из этого другой эксперимент может получиться по оценке влияния уровня нитратов на эффективность биофильтрации. Остановится или нет, скажем, при 500 мг/л? Интересно же!
2010-03-11 добавлено 11/03/2010 23:35:27#1076827

Советник





6406 406
Москва
2 г. назад
сообщение ooptimum
Кстати, из этого другой эксперимент может получиться по оценке влияния уровня нитратов на эффективность биофильтрации. Остановится или нет, скажем, при 500 мг/л? Интересно же!


Так это можно сделать немного проще. Внести уже готовые нитраты и посмотреть, а не ждать пока накопятся.
2010-03-12 добавлено 12/03/2010 00:08:54#1076865

Свой на Aqa.ru




2309 303
Russian Federation
4 г. назад
127

Я думал об этом, но может если нитраты будут расти постепенно, то и картина будет другой? Ну, бактерии может как-то адаптируются или поменяется их состав, да мало ли. В общем, можно и так и эдак, а потом сравнить, вообще будет красота.
2010-03-12 добавлено 12/03/2010 00:45:15#1076883

Советник





6406 406
Москва
2 г. назад
ooptimum

Ну так и подавать можно постепенно, и (или) систему аквариум фильтр уменьшить, чтоб на реактивах съэкономить. Но это уже и правда другой эксперимент отдельной темы зуслуживающий. Здесь же ещё и денитрификатор запускаться будет.

У меня вот другой вопросик возник: фильтр тестируется на химическом растворе. При заселении рыбами не будет ли другой картины? Они же ведь углерод то будут поставлять и в виде и СО2, и с экскрементами. Или это нитрификаторам не доступно?
2010-03-12 добавлено 12/03/2010 00:56:50#1076890

Свой на Aqa.ru




2309 303
Russian Federation
4 г. назад
сообщение 127
Или это нитрификаторам не доступно?

Похоже, что не очень доступно или просто не хватает. У меня в одной гигиенической банке с рыбами не хватало определенно. А CO2 не хватит как его туда не дуй, считали уже раньше, но не в этой теме.
2010-03-12 добавлено 12/03/2010 01:12:01#1076894

Советник





6406 406
Москва
2 г. назад
ooptimum

А нет ли единого способа обеспечения углеродом и нитрификаторов и денитрификаторов безопасного для рыб?
2010-03-12 добавлено 12/03/2010 01:59:43#1076913

Свой на Aqa.ru




2309 303
Tajikistan
4 г. назад
127

Нитрификаторы гидрокарбонаты потребляют, а денитрификаторы же наоборот гидрокарбонаты высвобождают во время денитрификации, значит источник углерода у них какой-то другой. Похоже, что унифицировать если и возможно как-то, то непросто. Да я и и не вижу необходимости, честно говоря. Денитрификация -- процесс гораздо более медленный, поэтому не вижу смысла их специально подкармливать, если у вас не фильтр-денитрификатор, конечно, в последнем случае обычно спиртом кормят.

Изменено 12.3.10 автор ooptimum
2010-03-12 добавлено 12/03/2010 06:23:32#1076941

Советник





6406 406
Москва
2 г. назад
ooptimum

А с денитрификацией у меня не очень. Потому и спросил. Да и основные рекомендации сводятся к спиртам и углеводам.
2010-03-12 добавлено 12/03/2010 06:33:56#1076943

Свой на Aqa.ru




2309 303
Tajikistan
4 г. назад
сообщение 127
А с денитрификацией у меня не очень.

А какие-нибудь специальные меры принимаются? Ну, фильтр-денитратор, например, есть? Просто, боюсь, что без спецоборудования у всех не очень просто всилу специфики данного процесса, а не потому, что углерода не хватает. Хотя может и не хватает в самом деле. Советовали же прямо в банку спирт лить по чуть-чуть и даже говорили, что после этого уровень нитратов заметно падает. Но также были и советы ни в коем случае этого не делать. Меня тоже тема денитраторов беспокоит. Может есть смысл обратиться к ТТ-фильтру, о который мы копья не так давно с вами ломали? Я в той теме не отчитался, но я сделал таки TT-фильтр, стоял на 500-литровой гигиенической банке с американскими цихлидами. Так, что у меня там было? Десятка полтора-два подростков чернополосых, 2 пары взрослых, 4 взрослых северума, птерик, и попугай. Банка стоит в другой квартире и воду я там меняю эпизодически и не более 20%, иногда по месяцу воду не менял, а просто доливал по необходимости (банка открытая), сифоню тоже изредка. Кормятся нормально -- автокормушка. Так вот, нитраты никогда не поднимались выше 20-25ppm. Списываю это именно на TT-фильтр.

Изменено 12.3.10 автор ooptimum
2010-03-12 добавлено 12/03/2010 07:30:52#1076955

Советник





6406 406
Москва
2 г. назад
ooptimum

Да я теорию имел ввиду. Собственно почему и удивился, что денитрификаторам тоже гидрокарбонаты сгодятся.
Практики вообще никакой. Пока надобности не было. Это отложенная перспектива, на случай дачного хоз-ва и возможного недостатка воды. Сейчас проще подменивать.
Цыфры интересные. А потери воды на испарении большие?
2010-03-13 добавлено 13/03/2010 04:26:30#1078035

Свой на Aqa.ru




2025 61
Саратов
2 г. назад
ooptimum

чтобы посчитать как сместится пых в слабом растворе аммиачной селитры необходим справочник по аналитической химии. а я его не нашел((
покапаюсь еще конечно. но всетаки почему такой перекос в кислую сторону ? кто подкисляет раствор?
ТТ фильр фото покажешь?
в душанбе наверное воды копитально испаряется?
2010-03-13 добавлено 13/03/2010 09:32:08#1078071

<< 123456 891011121314 >> Создать новую темуБыстрый ответ