从原理上出发，浅谈过滤与滤材选择_已更新生物过滤部分

da_fan

chenzz 发表于 2019-2-28 07:38
看完了，感谢技术党的分析

技术党谈不上，只是把观察到的现象用已知理论复述了一遍，最多算是某个角度的定性分析，真要研究透，需要从各个可能的角度进行足量的定量分析之后才有可能，小小一缸水，至少够送出一个班的博士毕业生了。。。

lxqsdtc

占楼   回头看

木棉花开

认真拜读了，和我原来的设想基本相似，只是个人没这些专业知识做印证，不知道是不是对的。感谢！

huskar

认真看完了，一看楼主就是搞技术的

李大维

其实也要考虑到厌氧菌的生长，那种渗透的内部按照你的说法是不是有厌氧细菌的存在？我觉得应该是有的，不然所谓的加糖加就解决水质什么的就没有理论依据了！厌氧就是所谓的反硝化菌需要碳源才能分解硝酸盐

李大维

如果光用k1k8之类的只增加水流接触面积的材料，我想厌氧菌的生存空间是不是就被挤压的几乎没有了吧！这样不适合稳定的生态系统的建立！

李大维

有很多经验说加点酒可以让水质更好，并且也有实例存在，我觉得这就是厌氧反硝化菌的功劳！

品茗观虾

拜读了，学习了，

nobb

看完了，除了看不懂的地方。写的还是不错的。

yhx565

哇  有更新了那木多~~

da_fan

李大维 发表于 2019-2-28 21:30
其实也要考虑到厌氧菌的生长，那种渗透的内部按照你的说法是不是有厌氧细菌的存在？我觉得应该是有的，不然 ...

我文中说了，本文只从最简单的硝化系统层面考虑滤材的培菌效果，暂时没考虑反硝化系统，但说到反硝化，其实我也是有考虑过的，只是没在这个文中写，反硝化系统因为要厌氧环境，因此只能靠扩散作用，水流直接流过的地方基本不考虑，因为含氧，但扩散作用也不是只搬运硝酸盐，同样也会搬运氧，如何能只让硝酸盐过去，而氧过不去呢？，只有靠外表面足够的硝化细菌，把水流到厌氧菌生活位置这个路径上的氧气在路途中消耗掉。这个过程，在比较厚的底床内部比较容易实现，但在过滤器中的滤材上很难实现，因为过滤器中追求的是水流均匀流过全部滤材，考虑到普通滤材的体积，很难形成足够厚度的氧气消耗层。而且，如上所述，反硝化系统的物质传递手段只能靠扩散作用，因此效率不高，只有在有大面积大厚度的底沙的鱼缸中，才有可能有明显作用。

另外，说个猜想，一个具有大面积，大厚度的鱼缸，刚内无任何有机物，只有一缸纯水，水体含氧充足，往刚内放入足量的硝酸盐（也就是反硝化系统的原料），如果有手段持续保持水体无其他杂质污染，那么反硝化系统在这种环境下会工作吗？我认为是不会的，当然前提是反硝化系统如常识所说的，有氧就不工作，原因是，没有硝化细菌生存的原料（氨和亚硝酸盐），无法阻挡氧气的扩散，因此地床内部也是含氧的，反硝化系统无法工作。由此引申出的，应该是只有大底床面积，大厚度，且有一定规模生物系统的环境才有反硝化系统的可能。

A豌豆

牛逼。膜拜大神。全部看完了

龍舞

楼主也是搞化工的啊，我也是，不过专业知识早就还给老师了。
有个质疑，滤材都是透的，玻璃环从侧面流过的水也会穿透玻璃环，所以不应该仅仅是表面积上的硝化细菌起作用，深层空隙的硝化细菌在水流穿过时也会起作用。
氨是溶解到水中的，又不是颗粒。

z522844092

龍舞 发表于 2019-3-28 11:15
楼主也是搞化工的啊，我也是，不过专业知识早就还给老师了。
有个质疑，滤材都是透的，玻璃环从侧面流过的 ...

我猜你根本就没仔细看楼主的论述，他明确提出滤材内部的空间没有水流，没有水流，纯靠分子扩散运动，就是分子瞎叽霸撞，你也是瞎叽霸看

绿油油的李万机

从化工层面上讲楼主分析的真的非常不错，不过后面生化过滤部分，个人有个小小的想法，可以互相学习一下，本人也是化工背景，但是对硝化细菌没有太多的了解。
从百度百科来看硝化细菌在“各种有微孔的滤材中更宜于大量繁殖” 。从这里看只能了解到生化滤材的最大作用是为硝化细菌的繁殖提供温床，但是楼主的理解是硝化滤材直接作为硝化细菌反应的反应器，如果硝化细菌只能附着在固体表面，那么楼主这么理解我想应该没问题，但是如果硝化细菌是可以大量进入水体的，那么楼主对于生化滤材的理解应该是全错的，生物滤材的最大作用是培养硝化细菌而并非提供硝化细菌反应场所，而水流的作用是把大量的硝化细菌带入鱼缸，从而提高缸内氨氮和亚硝酸盐的分解！

da_fan

绿油油的李万机 发表于 2019-3-28 14:45
从化工层面上讲楼主分析的真的非常不错，不过后面生化过滤部分，个人有个小小的想法，可以互相学习一下，本 ...

我文中也说了，对生物学这部分不是很精通，只能取用普遍主流的观点。按照你的意思，应该前提条件是，滤材提供硝化细菌繁殖的场所，繁殖出的硝化细菌被释放到水体中，主要在水体中而不是滤材附着面上起到分解氨的效果，而且在水体中的游离态硝化细菌不能繁殖（否则也就不需要滤材了，甚至不需要水流），这似乎和我得到的关于硝化细菌的知识不是很切合。我觉得硝化细菌肯定是在水中和底砂，滤材，缸壁等等位置上都是普遍存在的，而且也都是能起到硝化作用的，但一般观点中都会提到硝化细菌需要附着在固体表面才能更好的工作，因此我认为附着在固体表面的硝化细菌的密度应该是远大于水体中的硝化细菌，也是硝化反应的主要发生部位。水流的主要作用是把养料运送给硝化细菌而不是把硝化细菌运送给养料。

举个常见的例子就是紫外线杀菌灯，这种玩意应该是对细菌类无差别打击的吧，如果起硝化作用的主体是水体中的硝化细菌，那么用了这个紫外线灯的鱼缸基本上都会面临硝化系统崩溃的问题，然而事实上并没有。

其实即使像你说的这样，也绕不开质量传递的效率问题，那么基于流体性质的分析结论也依然是适用的。

龍舞

z522844092 发表于 2019-3-28 14:21
我猜你根本就没仔细看楼主的论述，他明确提出滤材内部的空间没有水流，没有水流，纯靠分子扩散运动，就是 ...

我看了啊，他这点的论点我认为有问题，我认为会有微水流，微水流能穿过滤材，使内外孔隙中的硝化细菌都能接触到新水。
做个实验：正常流动的过滤器，倒一些墨水在入口，墨水流过之后，砸开一个滤材看下，滤材内部肯定会变色，也就说明新水会流入内部。

绿油油的李万机

da_fan 发表于 2019-3-28 15:55
我文中也说了，对生物学这部分不是很精通，只能取用普遍主流的观点。按照你的意思，应该前提条件是，滤材 ...

紫外杀毒灯我觉得是有选择性的，如果无差别杀灭，那么先不说硝化细菌，单说前面分解蛋白的细菌就已经杀灭了，如果这样的话，整个硝化系统肯定崩溃

da_fan

龍舞 发表于 2019-3-28 16:13
我看了啊，他这点的论点我认为有问题，我认为会有微水流，微水流能穿过滤材，使内外孔隙中的硝化细菌都能 ...

肯定会有颜色，因为扩散作用也会搬运进去，只是效率低而已，如果时间足够长，也是会均匀分布的，实验可以改进一下，拿一个提前浸透清水的微孔滤材，快速的在墨水里晃几下，然后马上砸开，看看内部和外表面沾染墨汁的程度。如果有微水流应该是均匀的，如果仅靠扩散作用，那应该是从外到内颜色逐步变浅的

da_fan

绿油油的李万机 发表于 2019-3-28 17:02
紫外杀毒灯我觉得是有选择性的，如果无差别杀灭，那么先不说硝化细菌，单说前面分解蛋白的细菌就已经杀灭 ...

紫外线杀菌原理是破坏DNA和RNA的分子结构，小到单细胞的细菌个体大概还无法进化出抵御紫外线的有效手段吧。。。不过咱们先不讨论这里，毕竟咱俩都不懂

但如果真的可以把所有的分解蛋白的氨化细菌都杀灭，那硝化系统是否崩溃已经无所谓了，因为从蛋白质到氨这第一步就无法实现，连毒物都出现不了，对于鱼缸来说，就已经是安全的了，但问题是，氨化细菌也应该是附着在待分解残渣上才会作用，平时在水中，底砂，缸壁上应该也都存在，主要得作用方式应该也是固液两相的界面反应，而不是溶液均相反应，这些有机废物如果没有分解者参与，大概是真的不会自己溶于水的，参考罐头原理。