Все, что необходимо знать об аэрации воды в аквариуме

Что это такое?

Под аэрацией понимается передвижение водного объема, за счет чего она обогащается кислородом.
В ходе данного процесса воздушные потоки проходят сквозь толщу воды, расщепляясь на мелкие пузырьки газа. Они-то и являются поставщиками О2.

В природе аэрация происходит естественным путем – за счет ветра, подводных ключей, течений. В ограниченном пространстве подобное невозможно. Здесь главным поставщиком О2 выступают растения и аэрирующее оборудование.

Для чего нужна аэрация воды в аквариуме

Аэрация выполняет ряд задач, которые позволяют поддерживать нормальную жизнедеятельность всех обитателей аквариума.

В частности, она:

• насыщает водные ресурсы кислородом;
• формирует умеренные водные потоки, тем самым создаёт их циркуляцию и перемещение;
• позволяет разрушить бактериальную плёнку, возникающую на поверхности воды;
• совместно с нагревательными приборами даёт возможность предотвратить резкие перепады температурных показателей;
• имитирует процессы, происходящие в природе, например, водное течение, которое жизненно необходимо для некоторых видов рыб;
• увеличивает проточность почвы;
• способствует благоприятному развитию почвенных бактерий, которые нейтрализуют органические остатки.

Важно! Если аквариум наполнен большим количеством растений, тогда аэрацию можно не использовать.

Основные правила

На показатель О2 в аквариуме влияет ряд факторов:

1. 
   Место запуска процесса. Воздух с водой соединяется в самом верху резервуара. Аэрирующее устройство инициирует вихри и колебательные движения за счет пузырьков – так осуществляется смешивание.
   Только причиной насыщения О2 являются не пузыри, а степень бурления. А они лишь усиливают поглощение кислорода из атмосферы.

   Чем больше площадь водной глади, тем активнее идет аэрация. Нельзя плотно прикрывать аквариум крышкой, что препятствует доступу свежего воздуха.

2. Концентрация растений. Чем гуще растительность, тем сильнее развивается кислорододефицит. Это когда недостаточная освещенность. Растения начинают забирать озон извне. Поэтому надо создать достаточный световой режим.
3. Глубина. Если нет регулярного смешения слоев воды в большом аквариуме, со временем кислородный уровень снижается. Тогда принудительная аэрация обязательна.
4. Температурный режим. Чем сильнее нагревается водная среда, тем меньше в ней кислорода. В тепле у рыб ускоряется метаболизм, что вызывает потребность в О2.
5. Постоянство. Озонирование должно вестись без перерывов, даже ночью. Иначе рыбы начнут болеть и погибать.

Факторы, влияющие на количество кислорода

На уровень вещества в воде влияют несколько факторов:

• температурный режим. Температура выше необходимых показателей приводит к ускорению всех жизненно важных процессов растений. Количество кислорода расходуется больше, соответственно дополнительная аэрация необходима.
• при наличии в водоеме живых растений аэрация аквариума подключается только в ночное время. Днем они выделяют кислород, которого достаточно для обитателей водоема. Но в ночное время процесс фотосинтеза прекращается. Пользоваться воздухом начинают не только животные, но и сами растения. Поэтому аэраторы необходимо включать обязательно.
• улитки и бактерии в искусственном водоеме также влияют на уровень O2 в воде. Бактериям воздух необходим. Если в емкости образуется большое количество органических отходов, растет и количество потребляемого вещества. А количество отходов зависит и от количества улиток в аквариуме.

Для поддержания уровня O2 необходимо учитывать данные факторы.

Какая бывает?

Различают 2 типа аэрации аквариумов:

• естественный – степень насыщения О2 поддерживается за счет флоры и фауны натурального происхождения;
• искусственный – подача О2 осуществляется специальными аэрирующими приспособлениями.

Второй вариант выбирают, если растительности недостаточно, и аквариумные жители испытывают гипоксию. Проявляется это тем, что улитки с камней переползают на стекла резервуара или липнут к растениям, а рыбки всплывают к поверхности и начинают жадно заглатывать воздух.

Как поддерживать нормальный уровень кислорода с помощью:

Для искусственной аэрации можно воспользоваться специальным оборудованием. Оно бывает разного типа, каждый с определенными характеристиками.

Помпы

Это такой прибор, двигающий водную толщу за счет усиленного воздушного напора. Движение воды под воздействием помпы будет намного активнее, а, следовательно, обогащение кислородом происходит полноценней.

Обычно в них встроен очищающий фильтр, а воздух втягивается через отводящий патрубок, выступающий над водной гладью. Потом он соединяется с водой, и на выходе получаются пузырьки.

Дополнительно образуется течение и это не по нраву некоторым рыбам. Поэтому подбирать надо аппарат со средней мощностью, чтобы не создавать бурю. У него должна быть пропускная способность в пределах 1/3 от общего литража.

Несколько моделей для примера:

1. 
   Aquael Circulator 500 – насос нового поколения для водной циркуляции в пресных и морских аквариумах. Могут аэрировать до 150 литров.
   Хорошо работают даже на большой глубине, где другие приборы не справляются со своей задачей. Удобен в использовании.

   Читайте также:  Устройство и принцип работы внешнего фильтра для аквариума

   Модель имеет регулирующее приспособление на выходе из сопла, что позволяет настраивать напор воды. Примерная стоимость 1400 руб.

2. Atman AT- 201, AT-2218, ViaAqua-170B – универсальный насос высокой мощности. Выделяется повышенной производительностью, бесшумностью в работе, а также оптимальным сочетанием цены и качества. Может эксплуатироваться без поломок на протяжении нескольких лет. В комплектацию входит инжекторная головка для воздуха, так что не потребуется дополнения в виде компрессора. Примерная стоимость 1000 руб.

Оксидаторы

Оксидатор – это емкость из пластика, стекла или керамики, имеющая подставку с заполнением в виде перекиси водорода и катализатора. Вступая друг с другом в реакцию, они образуют кислород.

Качественные приборы не требуют частой заправки – 2-4 раза в месяц. Оксидаторы бывают разного типа: для продолжительной перевозки рыб, для больших и малых емкостей.

Наиболее эффективные в работе модели:

1. 
   Oxydator A – предназначен для обслуживания аквариумов объемом от 400 до 600 литров. Без подзарядки работает до 8 недель при температуре 25-26 °С.
   Одного литра раствора перекиси хватает на месяц. Примерная стоимость 4500 руб.

2. Oxydator Mini – прибор компактного размера. Контейнер для заправки вмещает около 20 мл перекиси. Длительность работы без зарядки от 2 до 4 недель.
   Это устройство не является заменой компрессора. Окислитель может использоваться при транспортировке рыб, поскольку не зависит от сети. Примерная стоимость 1400 руб.

Компрессоры

Это приспособление, которое захватывает воздух и транспортирует его в толщу воды. Проходя через распылитель, он преобразуется в мелкие пузырьки. Компрессоры бывают разной мощности, производительности и степени прокачки. Располагать его надо над уровнем воды.

Минус таких устройств – шумность в работе. Но это у дешевых моделей – дорогие снабжены амортизаторами, которые частично гасят вибрацию.

Распространенные модели:

1. 
   HOMEFISH 601 – бесшумный одноканальный компрессор мощностью 2 Вт. Может аэрировать от 40 до 250 литров аквариумной воды.
   Его производительность – до 90 л/час. Гарантийный срок эксплуатации – 1 год. Стоимость начинается от 400 руб.

2. Tetra APS 50 – компрессор мембранного типа, мощностью 2 Вт с производительностью 50 литров/час. Рассчитан на аквариумы объемом от 10 до 60 литров. Питается от электросети. Примерная стоимость от 900 руб.

Фильтр

Фильтры нужны не только для насыщения воды кислородом, но и для очищения от отходов жизнедеятельности рыб. Такие приборы функционируют по следующему принципу: воздушные пузырьки, проходя через тонкий патрубок, затягивают воду в фильтрующий сектор (он расположен на дне), где она очищается от взвешенных частиц.

Подобное движение происходит за счет насоса. В качестве фильтрующих компонентов используется:

• песок,
• гравий,
• керамзит.

Фильтры бывают для наружной и внутренней установки. По способу воздействия они разделяются на механические, биологические и физико-химические.

В первом случае осуществляется захват воды нагнетаемыми пузырьками воздуха, во втором – очищение происходит за счет полезных бактерий, в третьем – в воду выделяются специальные вещества, которые затем убираются путем поглощения.

Рекомендуемые модели:

1. 
   Aquael Versamax 1 – фильтр со встроенным насосом, монтируемый снаружи на стенке аквариума. Может очищать воду тремя способами: механическим, биологическим и химическим.
   Предназначен для морских аквариумов объемом от 20 до 100 литров. Имеет производительность до 500 л в час. Весит всего 800 грамм. Стоимость начинается от 2000 руб.

   Читайте также:  Как выбрать аквариумный компрессор - зачем он нужен, как установить, обзор моделей с описанием и ценами
2. Фильтр AQUAEL Fan 2 plus – внутренний фильтр для механической очистки. Подходит для аэрации пресноводных резервуаров наполняемостью 100-150 литров. Производительность прибора – 450 л/ч, мощность – 5,2 Вт. Цена начинается от 1400 руб.

Распылитель

Обычно распылители входят в комплектацию компрессоров. Располагают их в грунте. Поступаемый в устройство воздух, извне преобразуется в пузырьки и распространяется вокруг, создавая турбулентность. Таким образом происходит насыщение воды кислородом.

Выбирать надо установки из пластмассы с полиэтиленовыми воздуховодами. Нельзя, чтобы в них присутствовали металлические детали – они вступают в реакцию с озоном.

Несколько качественных устройств:

1. 
   Trixie Air Outlet Stone M – обычный распылитель германского производителя. Имеет крупнозернистую структуру. Его длина – 15 см. Цена — от 102 руб.

2. Barbus – аквариумный распылитель воздуха в виде резинового шланга.
   Для эффективности его сначала погружают в воду, затем только подсоединяют с компрессором. Диаметр шланга – 1 см, длина – варьируется (45-90 см). Цена — от 210 руб.

Таблетки

За счет таких таблеток происходит повышение уровня О2 в воде. Они подходят при перевозке рыб на длительные расстояния, чтобы они не испытывали нехватку кислорода. Его в одной капсуле содержится 30 мг.

Перекись водорода

Она служит катализатором. При контакте с водой перекись выделяет кислород. Средство не наносит вреда живым обитателям аквариума. Напротив, дополнительно несет ряд полезных функций:

• способно реанимировать задохнувшуюся рыбу;
• оздоравливает водную микрофлору;
• уничтожает вредные нитчатые водоросли;
• лечит бактериальные инфекции, поражающие рыб.

Рекомендуется распылять раствор перекиси через шприц.

Природные методы

Под природным озонированием понимается подселение в аквариум улиток. Помимо этого, высаживают растения, способные регулировать кислородный баланс в аквамире.

Перенос газов

Аэрация — процесс контакта газов с водой.

Когда воздух контактирует с водой, растворенные газы в воде достигают равновесной фазы, согласно парциальному давлению газов в атмосфере. На растворение газов влияют два фактора, площадь поверхности раздела сред «воздух-вода» и разница парциальных давлений (концентраций) газов при насыщении и в воде. Например, если вода не насыщена газом, последний будет растворяться. В противном случае, при сверхнасыщении воды, газ начнет покидать воду. В простейшей капельной колонне можно удалять из воды сверхнасыщенный азот, тогда как кислород, не достигший этого состояния, напротив, начинает растворяться. Скорость переноса газов зависит от дефицита (или избытка) их в растворе. Она пропорциональна константе, известной как коэффициент переноса газа. Общий коэффициент переноса газа определяется условиями, созданными с конкретной системе подачи газа. Это составной показатель, включающий такие факторы, как коэффициент диффузии газов, толщина жидкостной пленки и площадь поверхности раздела фаз «воздух-вода». Озвученные факторы также обозначают пути для повышения общего количества переносимого газа. Например, можно уменьшить толщину жидкостной пленки за счет перемешивания и создания турбулентных потоков; путем уменьшения размера пузырьков, повысить площадь поверхности раздела фаз «воздух-вода»; либо увеличить концентрационный градиент.

Концентрационный градиент можно повысить путем введения чистого кислорода, установкой систем повышенного давления, сдерживанием парциального давления газа в атмосфере от резких изменений при его протекании по системе переноса (увеличением площади поверхности раздела фаз).

Чистый кислород контактирует с водой, где достигает сверхнасыщенного состояния. При этом из раствора уходит незначительная доля азота. В условиях обычной аэрации плотность посадки остается относительно низкой (менее 40 кг/м 3 ), но обеспечивается контакт воды с атмосферным воздухом, что предотвращает накопление токсических концентраций углекислого газа.

Кислородная смесь в 5 раз повышает растворимость кислорода в воде по сравнению с аэрацией обычным воздухом (48,1 мг/л против 10,1 мг/л при 15 °C). Возрастание давления с 1 до 2 атмосфер приводит к возрастанию растворимости кислорода в два раза (97 мг/л против 48 мг/л при 15 °C).

Как помочь «задохнувшейся» рыбе?

Для оживления рыбы, задохнувшейся от недостатка кислорода, используют аптечную перекись водорода 3%.

При объеме резервуара не больше 100 литров надо добавить 40 мл перекиси.

Как только на стенках, фильтре и непосредственно на рыбках появятся пузырьки, воду частично подменяют. Если через 15 минут эффекта не наблюдается, то спасти погибшую уже не удастся.

Оборудование для оксигенации

В непрерывной жидкой фазе (пузырьки в воде): U-образные трубы, кислородные конусы (насыщение в нисходящем водном потоке), кислородный аспиратор, распылители.

Для переноса кислорода используются непрерывная газовая фаза (вода капает в воздухе): многоуровневые низконапорные оксигенаторы, упакованные или распыляющие колонны, колонны под давлением, закрытые механические поверхностные смесители.

Многоуровневые низконапорные оксигенаторы используются чаще всего, потому что они приспособлены для высокоскоростного потока с минимальным гидростатическим напором. Традиционный низконапорный оксигенатор был разработан Воттеном в 1989 году. В настоящее время созданы разнообразные схемы данного устройства, которые, однако, имеют один принцип работы. Оксигенатор состоит из распределительной пластины, находящейся над несколькими (5-10) прямоугольными камерами. Вода течет через заградительные пластины до конца канала, либо с помощью помпы направляется вверх от емкости с рыбой, через распределительную пластину, а затем падает через прямоугольные камеры. Камеры обеспечивают поверхность на границе раздела фаз, необходимую для смешивания и переноса газа. Нисходящий поток собирается на дне каждой камеры и покидает их. Весь чистый кислород вводится во внешнюю или первую прямоугольную камеру. Смесь газов в первой камере постепенно распространяется по всем камерам. При прохождении от камеры в камеру газовая смесь постепенно теряет кислород, который растворяется в воде. Наконец, остатки смеси покидают последнюю камеру. Каждая из прямоугольных камер газопроницаема. Отверстия между ними сделаны таким образом, чтобы препятствовать обратному смешиванию воды.

Многоуровневые низконапорные оксигенаторы. Справа конструкция с коническим дном.