Биологическая фильтрация водоема

Есть миллиарды микроорганизмов, присутствующих в пруду, каждые из которых выполняют свои собственные уникальные метаболические функции. Наиболее значимые микробы являются «дружественными бактериями» пруда. Они участвуют в процессах нитрификации.
Нитрификацией является превращение аммиака (NH3) в нитрит (NO2), и превращение нитрита в нитрат (NO3). Это важный процесс в пруду, потому что аммиак, образуемый в водоеме в результате выделений рыбы и расщепления белков, обладает высокой токсичностью. Нитрит, хоть и менее токсичен, чем аммиак, будет по-прежнему оказывать негативное влияние на пруд. Конечным продуктом нитрификации является нитрат, который является наименее ядовитым и используется в качестве удобрений для растений водоема.

Микробы

Nitrosomonas и Nitrobacter бактерии требуют для роста и размножения влажных поверхностей, непрерывную подачу питательных веществ (в данном случае аммиака и нитритов, соответственно),усвоение кислорода и преобразование токсинов. Они могут жить в довольно широком диапазоне рН, но не могут справиться с внезапными изменениями рН. Эти бактерии становятся пассивными ниже 5 °, и начинают умирать ниже 0 °. Их метаболизм и размножение увеличивается с поднятием температуры, примерно до 30 ° С.

Бактерии будут присутствовать на всех поверхностях в пруду, но так, как его нужно регулярно чистить, многие бактерии могут быть удалены или убиты. Это причина того, что фильтры для водоёма содержат «био-медиа». Био-медиа в фильтре - это защищенная область для бактерий, чтобы они там могли жить и размножаться.
Есть много доступных типов био-носителей. Более эффективнные био-элементы имеют большую площадь поверхности, что позволит развиться большей популяции бактерий в фильтре.
Биологическая очистка водоема происходит так: Вода в пруду должна иметь возможность свободно проходить через био-элементы, не должно быть каких-либо "мертвых" зон, не имеющих движения воды, так как это может способствовать процессу под названием денитрификация, который является преобразованием нитратов назад до аммиака под воздействием гетеротрофных бактерий. Гетеротрофные бактерии присутствуют только там, где нет кислорода, растворенного в воде вокруг них.
Большинство фильтров имеют статический слой био-элементов, через которые просто проходит вода. Био-носители в этой установке должны быть достаточно плотными, чтобы остаться на месте в фильтре. Некоторые биологические фильтры включают в себя слои для жидкости био-носителей.

В этой конструкции с нейтральной плавучестью носитель постоянно перемешивается с воздухом из воздушного насоса или при движении воды через био-камеру. Это непрерывное движение будет удалять все старые или мертвые бактерии, прикрепленные к био-носителям.
Для очистки фильтра важно, чтобы био-носители не вступали в контакт с водопроводной водой, так как вся водопроводная вода содержит хлор, который будет убивать бактерии. Био-элементы будет увеличивать слой осадка, который должен быть удален, однако, чистка не должна быть слишком усердной, потому что могут быть удалены  здоровые бактерии.

Лучшим способом очистки био-носителей является их удаление из фильтра и ополаскивание в воде из пруда. Био-носители может быть промыта водой пруда перед их размещением обратно в фильтр. Нельзя позволять высохнуть био-элементам, так как это убьет бактерии.