Chất lượng và phương pháp lọc nước

Một bài dịch tuy cũ nhưng những kiến thức quý báu vẫn còn vẹn nguyên ý nghĩa. Bouaqua xin được lược dịch và biên tập lại đôi chút để giới thiệu tới tất cả các bạn.

Nước tinh khiết được cấu tạo từ hai phân tử hydro và một phân tử oxy. Tuy nhiên nước sinh hoạt trong gia đình có nhiều thành phần hơn chỉ là sự kết hợp của những phân tử. Nước có thể được mô tả là cứng hay mềm, có tính kiềm hay tính a-xít, nước mang trong mình khoáng chất, dưỡng chất, độc chất, vi khuẩn (cả loài có ích và loài nguy hại) cũng như chất ô nhiễm môi trường. Chất lượng nước được coi là tốt khi tất cả các yếu tố này đều ở mức độ chuẩn, chất lượng nước tốt trong hồ thủy sinh không những an toàn cho cá và cây, mà còn thúc đẩy chúng phát triển, khỏe mạnh.

Có nhiều sự tương tác giữa hóa chất và khoáng chất từ đó làm thay đổi đặc tính của nước. Trong tự nhiên, cả cá và cây được tìm thấy ở nhiều môi trường, khu vực khác nhau và mỗi loài đều có khả năng thích ứng với đặc điểm chất lượng nước tại đó. Vấn đề của chúng ta là kết hợp nhiều môi trường nước đó với nhau để có thể dung hòa nhiều loài động thực vật trong một bể thủy sinh duy nhất.

Lọc nước

Trong hồ thủy sinh, bạn có thể dùng một trong bốn cách lọc nước: cơ học, sinh học, hóa học và khử trùng. Chức năng lọc nước trong hồ thủy sinh là loại bỏ hoặc trung hòa các chất độc hại, loại bỏ những mảnh vụn có thể nhìn thấy được trong nước. Trong thiên nhiên, sự kết hợp của vi khuẩn, sinh vật và thực vật xảy ra một cách tự nhiên, có thể trung hòa chất thải để giữ ổn định chất lượng nước và tỷ lệ các chất ô nhiễm cũng được kiềm chế ở mức thấp nhất. Trong hồ thủy sinh, tỷ lệ giữa cây và cá đối với khối lượng nước sẽ cao hơn trong thiên nhiên, điều này có nghĩa lượng chất thải cần phải loại bỏ sẽ lớn hơn so với khả năng của chu trình thiên nhiên có thể tự đối phó. Vì vậy cần có hệ thống lọc nước nhân tạo nếu bạn muốn duy trì một hồ thủy sinh tươi tốt.

1. Lọc cơ học

Lọc cơ học chỉ có thể loại bỏ những mảnh vụn có thể nhìn thấy được và thực hiện chức năng làm trong nước thuần túy. Quá trình lọc cơ học được thực hiện bằng cách cho nước qua một màng lọc, hay hàng loạt màng lọc, để cản mảnh vụn. Tiếp đến, các màng lọc được lấy ra và làm sạch. Trong một hồ thủy sinh, lọc cơ học rất quan trọng vì nó có thể loại bỏ được các mảnh vụn lơ lửng (thường là lá rụng). Các mảnh vụn bẩn này cản trở ánh sáng xâm nhập tế bào diệp lục, làm giảm khả năng quang hợp của lá cây. Sự tạo thành những mảnh vụn hữu cơ trong hồ thủy sinh cũng có thể thúc đẩy sự phát triển rêu hại và làm gia tăng lượng vi khuẩn gây bệnh trong hồ thủy sinh.

Thẩm thấu ngược (Reverse Osmosis – R.O). Không như màng lọc cơ học thông thường, màng lọc RO được sản xuất từ chất liệu Polyamit với kích thước mắt lọc rất nhỏ (cỡ 0,001 micromet), tấm màng này loại bỏ được hầu hết các chất gây ô nhiễm (ngoại trừ các phân tử nước – H2O). Công nghệ lọc này rất có ý nghĩa trong trường hợp nuôi các loài cá ưa nước mềm vì chúng thích nghi với môi trường nước có tính a-xít nhẹ, ít khoáng chất. Tuy nhiên nước lọc bằng công nghệ R.O nói chung không phù hợp cho cá và cây vì nước thành phẩm sẽ bị thiếu một vài thành phần quan trọng. Nước lọc bằng công nghệ thẩm thấu ngược nên được hòa lẫn với nước máy thông thường để bổ sung các nguyên tố vi lượng và cacbonat giúp ổn định độ pH.

2. Lọc sinh học

Phương pháp này dựa vào một chu trình tự nhiên, trong đó các vi sinh vật loại bỏ hay làm biến đổi các chất độc hại thành các chất ít độc hại hơn. Các loại vật liệu lọc có diện tích bề mặt cao (nhiều ngóc ngách khi nhìn dưới kính hiển vi) là nơi cư ngụ lý tưởng cho các vi sinh vật này. Lọc sinh học phù hợp cho việc nuôi cá hơn là trồng cây vì cây cũng có nhu cầu hấp thụ một phần các chất độc như ammoniac và nitrat làm nguồn dinh dưỡng (đạm). Tuy nhiên, dung dịch ammoniac là chất rất độc hại vì vậy lọc sinh học vẫn đóng vai trò nhất định trong hệ thống lọc nước.

3. Lọc hóa học

Có nhiệm vụ loại bỏ các hóa chất trong nước bằng cách làm chúng kết hợp với nhau thành hỗn hợp chất rắn, sự kết hợp này gọi là “kết tủa” và không phân biệt chất hóa học tốt hay xấu. Lọc hóa học không những có thể loại bỏ chất độc hại như kim loại nặng, nitrit và nitrat mà còn tạo ra nhiều hợp chất có ích là chất dinh dưỡng cho cây và cả các chất xử lý nước. Phương pháp lọc này rất có ích trong việc loại bỏ mầm bệnh và xử lý rêu hại, nước sau khi lọc sẽ loại bỏ được nhiều kim loại nặng, do đó phương pháp này rất phù hợp để lọc nước mưa hay nước máy trước khi đưa chúng vào hồ thủy sinh.

4. Khử trùng

Khử trùng là một hình thức lọc nước thường được áp dụng trong hồ nước biển, đôi khi cũng được dùng trong hồ thủy sinh nước ngọt. Chu trình bao gồm việc đưa nước qua một máy nén áp suất cao có chứa đèn phát tia cực tím, đèn sẽ được điều chỉnh đúng cường độ để có thể phá vỡ các tế bào rêu hại và mầm mống vi sinh vật gây bệnh. Tuy nhiên, cũng giống như phương pháp lọc hóa học, phương pháp lọc này có thể hủy diệt nhiều thành phần và vi sinh vật có ích. Nói chung, vì chi phí cao khi trang bị đèn UV và cách sử dụng chúng tương đối phức tạp nên phương pháp này không thật sự cần thiết trong hồ thủy sinh.

Chu trình ni-trô-gen

Xem thêm bài viết về chu trình nitơ

Sử dụng hiệu quả thiết bị lọc

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều hệ thống lọc nước được sử dụng trong bể thủy sinh, hầu hết chúng đều là sự kết hợp giữa lọc cơ học với lọc sinh học. Các hệ thống lọc nước đều có một nguyên tắc cơ bản: Nước trong bể được máy bơm hút và đầy qua một hộp chứa vật liệu lọc. “Lọc trong” thì hộp chứa vật liệu lọc (thường chỉ là miếng mút xốp) thực hiện cả 2 nhiệm vụ lọc cơ học (ngăn rác) và lọc sinh học (mút xốp là nơi cư ngụ của vi sinh vật). “Lọc ngoài” thì hộp chứa vật liệu lọc thường lớn hơn vì được đặt ngoài hồ, không chiếm diện tích trong hồ, do đó lượng vật liệu lọc trong lọc ngoài cũng nhiều hơn. Với những lý do này, lọc ngoài được sử dụng rộng rãi hơn, hiệu quả hơn, linh hoạt hơn.

Vi sinh vật đảm nhận nhiệm vụ lọc sinh học thường cần nhiều oxy, vậy nên nước sau khi chảy qua vật liệu lọc thường có hàm lượng oxy thấp. Điều này không tốt cho hồ nuôi cá cảnh nên có thể khắc phục bằng cách cho đầu nước chảy vào ở vị trí cao so với mặt nước hoặc bố trí cho đầu nước chảy vào tạo dòng nước xoáy giúp oxy được hòa tan nhiều hơn vào nước. Tuy nhiên, với hồ trồng cây thủy sinh thì nước giàu oxy lại làm cản trở quá trình đồng hóa dưỡng chất, vậy nên đôi khi sử dụng lọc có tốc độ dòng chảy chậm lại là điều tốt hoặc sử dụng lọc ngoài có công suất thấp (nhưng vẫn phải đảm bảo đẩy nước đi hết một vòng hồ) để giảm chuyển động mặt nước nhằm giữ lượng oxy trong nước ở mức thấp. Một cách khác để thực hiện việc này là hạ thấp đầu nước chảy vào hồ để hạn chế chuyển động của mặt nước.

Vật liệu lọc sạch và bẩn

Vật liệu lọc chỉ nên được làm sạch bằng nước trong hồ thủy sinh do nước máy chứa clor có thể giết chết vi khuẩn có ích. Một miếng mút lọc hơi bẩn sẽ có hiệu quả hơn một miếng mút mới tinh, nếu mút đã quá bẩn chỉ nên xúc rửa nhẹ nhàng. Vật liệu lọc tương đối sạch sẽ cung cấp bề mặt lý tưởng cho vi sinh vật cư ngụ, vật liệu lọc hơi nghẹt một chút sẽ thúc đẩy vi sinh vật yếm khí phát triển giúp làm giảm lượng nitrat.

Vi khuẩn yếm khí

Một thiết bị lọc nước với tốc độ dòng chảy tương đối giúp hồ luôn được làm sạch và duy trì chất lượng nước, điều này cũng giúp cung cấp đủ lượng oxy nuôi dưỡng vi khuẩn hiếu khí làm nhiệm vụ phân hủy nito. Nếu thiết bị lọc có tốc độ dòng chảy chậm hoặc hơi nghẹt, môi trường yếm khí sẽ xuất hiện trong vật liệu lọc và vi khuẩn hiếu khí không thể tồn tại. Trong môi trường yếm khí sẽ xuất hiện các vi sinh vật yếm khí hấp thụ nitrat và nhả khí nito thoát lên mặt nước.

Một thiết bị lọc phù hợp sẽ có thể duy trì được cả 2 loại vi khuẩn hiếu khí và yếm khí, chúng cùng nhau tiêu thụ những chất độc hại như ammoniac, nitrit và nitrat trong nước hồ thủy sinh. Dù cây thủy sinh có thể hấp thụ nitrat nhưng chúng chỉ cần từ 1 đến 2mg/l (trong môi trường tự nhiên), nhưng với hàm lượng cao hơn (trên 30mg/l) sẽ có thể gây nguy hiểm cho một vài loài cây. Để thúc đẩy cả 2 loại vi khuẩn phát triển, thiết bị lọc cần chứa cả vật liệu lọc sạch và vật liệu lọc bẩn. Trước tiên, nước chảy qua vật liệu lọc sạch, tại đây vi khuẩn hiếu khí sẽ hấp thụ ammoniac và nitrit, thải ra nitrat, khi nước chảy qua vật liệu lọc bẩn, vi khuẩn yếm khí sẽ hấp thụ nitrat và thải ra khí nito.

Cây thủy sinh là thiết bị lọc hoàn hảo

Cây thủy sinh đóng vai trò là một phần của hệ thống lọc nước trong hồ. Cây có thể hấp thụ kim loại (một phần) và các hợp chất nito (làm chất dinh dưỡng) giúp nâng cao chất lượng nước trong hồ thủy sinh. Ở những hồ lớn ngoài trời, cây thủy sinh thực sự được coi là một phần quan trọng của hệ thống lọc. Cụ thể, nước bẩn từ hồ được cho chảy qua một thảm cây thủy sinh (thường là các loài sống ở đầm lầy), cây sẽ giúp giảm lượng nitrat, ammoniac và loại bỏ các hợp chất kim loại nặng nguy hiểm trong hồ. Nếu lượng cây trong hồ ở mức hợp lý (không quá nhiều, không quá ít), các chất độc hại trong nước sẽ được giảm tới mức độ thấp mà bạn không cần phải thay nước thường xuyên để loại bỏ chúng. Tuy nhiên, việc thay nước vẫn rất quan trọng và không bao giờ được bỏ qua nếu bạn muốn duy trì sự ổn cho hồ thủy sinh của mình.

Nguồn:
http://vi.wikipedia.org/…
http://www.diendancacanh.com/forum/…

Chất lượng và phương pháp lọc nước
1 (20%) 1 vote