DIY反硝化桶实现完全氮循环让鱼缸不换水（一）

zqn

写在前面：
      这是始于2015年， 完成于2016年的一次折腾， 也是当时致力于鱼缸不换水的N次尝试之一。之前在某论坛和鱼油们就此猛烈讨论过一番，现在也不知后续结果如何。再提此话题，是想抛砖引玉，汲取当下关于这方面的更新技术和知识。




反硝化篇

说起反硝化，似乎不太被淡水缸玩家重视，因为它的作用可以用辛勤地换水劳作来取代。抑或用其它的诸如臭氧、电解、植物吸收等方法来处理生化过滤后的水质，实现一种“准”不换水状态。

但是随着玩水族的深入，渐渐觉得既要把水养好，又要保证不换水，这绝对是个挑战（就像以前做过的臭氧过滤）。回想起来里面有很多不尽人意的瑕疵......。现在可以回到更为科学的范畴来挑战水族的不换水。

借用一张网络图片，这是一个教科书级的生态完整氮循环：

过于理论的概念恐怕说不清楚就不在这里赘述了，把它留给专家去解释。从图中可以看出水被污染到还原的三个步骤，完成这三个步骤，水就做到了理论上的还原，也就可以不换水。当然这里说的不换水只是氮循环意义上的不换水，其它水质指标会因为氮循环以外的原因诸如空气污染、物质离子溶出等而发生变化，这就要根据需要做一些非常态的调整。

可以有很高效的物理过滤，更可以有豪华大牌的生化滤桶，水质看似也很好，但鱼虾经常出状况，需要经常换水来解决水质问题。为什么呢？因为常用的过滤系统只完成了图中“硝化”解除了毒素，没有走到将水质还原的最后一步，造成水质富营养化——NO3超标，导致鱼缸水质逐步恶化。

这最后一步怎么走就是本文的主题--反硝化桶。似乎叫“反硝化桶”不太严谨，应该称作“硝酸盐去除器”才对，但为了与物理、生化滤桶的称谓匹配，暂且就这么称呼了。

硝酸盐去除器有现成产品，因价格不菲，自然引发了DIY的念头。差不多大半年的制作、测试、改进，已经给自己大小鱼缸配置了反硝化桶。

组合全部DIY耐堵物理滤桶、高效生化滤桶、反硝化虑桶，实现了鱼缸准生态循环，不用换水，水质的各种常见参数均保持与新水基本相同。以下是几套正在使用或测试的土鳖级高效完整氮循环过滤系统：

图1，60升400虎皮缸

自开缸至今8个月没换过水，水质清透无异味无油膜

图2.1，300升1200鹦鹉缸过滤设备a

图2.2，300升1200鹦鹉缸过滤设备b

重污染缸，反硝化性能测试中，，，，，非常理想，，。

图3.1，60升400水晶灯鱼混养缸

图3.2，60升400水晶灯鱼混养缸设备

自完成氮循环至今6个月没换过水，，，水晶虾对灯鱼说：爽，，，。

图4.1，20升瓷盆水晶虾缸

图4.2，20升瓷盆水晶虾缸设备

水晶虾缸完整氮循环3个月水质如初，，，，，，。

    自以为具有设计感的土鳖完胜了成品滤桶，让曾经辉煌的它们归宿墙角，再也用不着它们了。

反硝化滤桶篇

   

成品的反硝化桶——硝酸盐去除器的原理如图：

它的优劣不在这里评论，因为价格原因它已被挡在门外。

不同于产品硝酸盐去除器，这里DIY的反硝化桶结构简单成本低廉效果明显。从形式上分为两类：

1.串桶直流，无需水泵，配内置加热设备，过滤系统主泵分流反硝化。

  

2. 内循环，内部配置迷你循环水泵和内或外部加热设备，过滤系统主泵分流反硝化。

反硝化四要素：滤材，碳源，温度，流量。下面逐一介绍：

一. 滤材：和硝化一样，反硝化也需要有足够的材料面积滋生菌膜，有了反硝化菌群才能进行反硝化。经过试验比较，确定使用塑料多面空心球作为反硝化滤材。它的优点是过水面积大；很高的通透率；永不堵塞；极其亲民的价格。如图：

  

二. 碳源：这是反硝化必不可少的，它的品质好坏直接影响反硝化的效率。市面上有专用的产品厌氧白球，它的效果无可厚非。但其价格不尽合理，一套反硝化桶要用近20个，真心太贵，而且容易买到劣质山寨货。产品如图：

  

    为降低成本，参考前辈的实践经验，也经过试验，这里选用过可降解吹塑级原料聚丁二酸丁二醇脂（PBS），也可以用聚乳酸（PLA），它们都是颗粒，一公斤的价格还不及三个厌氧球。产品图：

  

当然PBS不能像厌氧球那样直接使用，要把这些颗粒均布到反硝化滤材中间，好让反硝化细菌都能得到碳饲料。这里用了两种方法：

1. 直接装填在塑料多面空心球中心，这样碳源的分布非常均匀，如图：

   

不过这样做有点麻烦。

2. 用带芯生化球改造成碳源球，与反硝化滤材混合使用，也可以得到较为均匀的碳源分布。生化球选用直径26毫米，如图：

   

这个做法相对简单一些。

无论上述那种方法，碳源会在一年时间前后被消耗殆尽，届时必须重新装填。                      用生化球改造法可以事先做好碳源填装，下次更换时直接换下原有的碳源耗完的生化球。碳源是否耗尽，可以通过观察分流回路的小装置得以确定，这将在后面的章节予以介绍。

三. 温度：反硝化菌在18度以下进入休眠状态，反硝化也就停止了。因为反硝化需要把流量控制在非常小水平，缸内的温度无法传导到反硝化桶内，所以要专门配备加热装置，常温鱼缸更需如此。加温设备将在桶体制作时呈现。

四. 流量：反硝化是一个厌氧反应过程，水里既不能完全没有氧气，又不能有大量氧气介入。只有控制流量，水里的氧气在硝化--反硝化过渡区域内有足够的滞留时间，让硝化细菌消耗掉绝大部分氧气造成缺氧环境，使厌氧反硝化反应得以进行。这个控制流量为<10ml/min 。如图装置可以很好控制流量：

      

   

    由于流量极低，滴流口会滋生一些菌膜或藻类，使滴流速度逐渐降低，需要适时纠正，这种减速——纠正的循环经过几个周期便会趋于稳定。如果增加一套相对复杂（提高成本）的电控装置，那就可直接获得稳定的滴流速度：

除此之外，提供给反硝化水源的一套分流装置是必不可少的：

    图中的过滤/碳源监视装置，是在过滤器的空腔内填入PBS ，通过观察过滤器里PBS降解的程度，了解桶内PBS消耗的情况，以便确定反硝化桶是否要重置碳源，保证反硝化正常进行。

可根据主泵出水管直径制作分流口

将分流口串接在主泵出水管近主泵端，水流利用主泵压力通过反硝化桶，不需要另配水泵。下图是分流接口实例：

以上的材料、装置集合在一起，就是硝酸盐去除器--反硝化桶

   

    这样的反硝化系统，按照设计流速计算，大约每天处理10升水，意味着每天从缸里抽走10升老水，同时向缸里注入10升新水。这就是反硝化的作用所在。

要强调的是：

    使用反硝化的前提是硝化足够强大，测定水中的NH3/NH4、NO2含量基本为零，否则反硝化毫无意义。

如果你的水已经养的足够好，又想尝试不换水的乐趣，恭请上楼拍砖。

放荡的灵魂哈哈

我是二楼

laladytian

三楼也没了

sagamoreqz

四楼？？？？

qiaowenhao

5楼也没了好像

wsny1230

我是6楼，敬请关注

小怪獸

我是7楼 请关注

修三轮的小哥

前排出售啤酒花生矿泉水，可乐七喜娃哈哈

圣克鲁斯

来来来，赶紧写完我来学习一下

mr八戒

十楼也没看到真有这个那是牛逼 造福广大鱼友

安哥啦

你们……还让不让楼主更新了

小宋

这里几楼？

乐此不疲1998

我觉得会堵

lhz章

反硝化能实现的话看起来挺完美的，不过生命元素包括碳氢氧氮磷硫钾钙镁……，动植物呼吸和反硝化解决了碳氢氧氮的积累，其余元素长期不换水也会积累，感觉还是得靠换水解决。

starsky

人才，但只能针对养鱼，水草不适用

Luminx

woc，硬核

神说要有光72

高手在民间，向高手学习！致敬！该版应该更适合生态缸？还是养好鱼的同时兼顾造景？

robinlee_lx

这老NB了！！！
以前搞过差不多的，长期的碳源提供比较麻烦，还有一个就是不美观（除非定制）
所以放弃了

budongyangyu

老龙过滤器，这个过滤器我好几个月不换水了 ，发明人说是一款具有反硝化功能的过滤器，添加反硝化真是体验！

cdxh

水草碳源Ping可不可以作为碳源？