硝酸盐去除器的工作原理

水族箱水质中含有的硝酸盐(NO3)应该没有毒性，但硝酸盐是水族箱的“隐形杀手”(详情请参考本网站文章《硝酸盐与亚硝酸盐》)。硝酸盐去除剂是一种利用水处理细菌去除水族箱水中硝酸盐的过滤设备。它可以充分利用水处理细菌的作用，降低水中硝酸盐，将硝酸盐含量降低到50mg/L甚至更低的无害水平。其工作原理是由水处理细菌利用硝酸盐作为其代谢中的需氧物质，最终将NO3代谢成N2和CO2。氧气用于新陈代谢过程。排入N2大气，代谢产物为CO2。 硝酸盐去除器内部填充了大量的生物过滤球。为了避免底部积水造成的滞水区域，动力电机不断将水从容器底部抽到顶部，再喷到生物滤球表面，使其流回底部，始终保持生物滤球湿润。附着生长在生物滤球表面的水处理细菌会不断吸收容器内的氧气进行分裂繁殖。一旦容器中的氧气耗尽，它们会吸收NO3离子，NO3会还原成NO2，最后NO2中的氧气全部被吸收还原成N2，排入大气。 在整个过程中，水流的氧化还原电流从正极到负极不断减小，硝酸盐的去除程度可由氧化还原电位决定。基于硝酸盐去除剂中的水在没有溶解氧的情况下被还原成氮气，还原反应占主导地位，因此氧化还原电流非常低，通常在-50 mV到250 mV之间。当氧化还原电流高于-50mv时，硝酸盐去除反应停留在硝酸盐阶段。如果氧化还原电流低于-300mv，说明硝酸盐已经被完全还原，所以这些水处理菌会吸收硝酸盐的氧气产生HS。因此，当氧化还原电位指示电流小于-50mv或为正时，需要控制水族箱内的水继续流入硝酸盐去除剂。当氧化还原电位指示电流低于-300mv时，需要增加水族箱内的水才能进入硝酸盐去除器。只有密切关注除硝剂氧化还原电位的变化，才能保证正常的除硝。