Trong thú chơi cá cảnh, phẩm chất của nước đóng giữ vai trò tối quan trọng về sức khỏe cũng như sự phát triển của cá . Quả thật nếu không có hệ thống lọc hửu hiệu, thì thú giải trí tiêu khiển này hầu như sẽ khó lòng mà kéo dài . Trong môi trường nước tù, và đọng như môi trường của bể kiếng, không có lối thoát sẽ làm cho các độc tố, tạp chất và chất thải từ cá, vi sinh, ký sinh, thực vật từ đó mà tích tụ và dâng cao theo thời gian . Chính các độc đố này nếu không được thanh tẩy khỏi bể cá, trong một thời gian ngắn sẽ đưa đến các hậu quả hết sức tiêu cực và nếu kéo dài sẽ dẩn đến tình trạng tử vong của cá . Điều này hoàn toàn chính xác cho tất cả các loại cá, nhưng sẽ nguy hiểm hơn cho các loại cá săn mồi có kích thước to lớn như cá rồng, vì cách thức xé nát con mồi và khả năng bài tiết các chất thải của chúng.
Đây là lý do tại sao hệ thống lọc luôn được cải tiến, biến chế để có thể đáp ứng và thanh tẩy các nhu cầu cần thiết và tối quan trong đã được nêu trên. Một hệ thống lọc gồm có 3 bộ phận chủ yếu là :1 . Bộ lọc ngăn lọc các chất thải , 2. Bộ lọc vi sinh học, và 3. Bộ lọc hóa học . Trong 3 bộ phận lọc vừa nêu, thì bộ lọc vi sinh học là quan trong trọng, vì thiếu vắng nó, cá của bạn sẽ sớm ra đi, và bộ lọc này cần hoạt động hửu hiệu 24/7 . Cho đến bây giờ, không có hệ thống lọc bể cá tổng hợp nào bao gồm 3 thành phần vừa nêu trên cho môi trường bể kiếng mà hoàn hảo như hệ thống lọc wet/dry filter . Tuy nhiên nếu tách riêng ra từng bộ phận của mổi bộ lọc ra riêng lẻ và phân tách, thì bộ lọc vi sinh nếu thiết kế đúng cách thì sẽ rất hửu hiệu và nhiều ưu điểm , nhưng không phải là không có khuyết điểm . Khuyết điểm của bộ lọc vi sinh của wét/dry (khô ướt) được nhìn thấy có các điểm như sau :
1. Đối với bộ lọc vi sinh wet/dry , dòng nước sẽ được chảy qua các vật liệu lọc được sắp xếp, thiết kế trong các ngăn lọc , tuy nhiên dòng nước khi di chuyển thường sẽ chảy qua các nơi nào có ít lực cản, hay các chướng ngại vật ngăn trở sự di chuyển của dòng nước luân lưu trong bể cá . Chính vì các nguyên nhân này, các vật liệu lọc cho bộ lọc vi sinh đã không được tận dụng hết khả năng diện tích măt bằng của chúng .
2. Bộ lọc vi sinh của wet/dry không có nhiều khả năng để tạo ra môi trường yếm khí, hoàn toàn không có dinh dưỡng oxygen, là môi trường cần thiết để tạo ra một nhóm vi sinh chỉ sinh sống và phát triển trong môi trường yếm khí . Chính bọn vi sinh này sẽ giúp bể cá "tiêu thụ" độc đố
nitrate, độc tố/tạp chất cuối cùng của phương trình nitrogen hóa .
Sự ra đời và có mặt của Fluiđize bed (sand) filter , aka FBF, trên thị trường trong vài năm trở lại đây cũng hoàn toàn năm trong khuôn khổ và khái niệm trên . Hệ thống lọc vi sinh và chỉ vi sinh thôi nhé, sẽ có khả năng giải quyết 2 khiếm khuyết mà hệ thống lọc wet/dry vấp phải . Sau đây là nguyên tắc của hệ thống lọc FBF . Có một điều tôi cần nói rỏ hệ thống lọc vi sinh học FBF không phải là do tôi sáng chế ra, mà tôi chỉ mô phỏng theo cách thức của những người đã xử dụng nó trước tôi truyền đạt lại . Sau khi thông hiểu lý thuyết của hệ thống lọc FBF, thì các bạn có thể tự sửa đôi, phăng ra, mô phỏng sao cho thích hợp với túi tiền và vật liệu sẳn có nơi các bạn cư ngụ .
Như đã đề cập, tôi mô phỏng hệ thống lọc vi sinh học FBF của tôi theo weblink sau :
http://www.cichlid-forum.com/articles/diy_fbf.php
Nước trong bể cần được thanh lọc sẽ được bơm vào qua một máy bơm nước vào trong một hộp lọc có khối hình trụ (xem ảnh minh họa) hay bất cứ một hình dáng nào . Điều quan trong là chiều ngang của hệ thống lọc này cẩn phải nhỏ vữa phải để sức ẹp áp suất của nước được bơm vào từ máy bơm truyền qua ống nước bằng nhựa, dẩn thẳng xuống cách đáy khoảng 1cm-1.3cm có thể đánh tung nước trong khu vực ấy lên . Điều này tối quan trọng, vì nếu khoảng cách của ống nước quá sát với đáy của hộp lọc, áp suất sẽ không được tạo nên, mà nếu quá cao, thì áp suất sẽ yếu đi, và không đánh tung được vật liệu lọc mà các nhóm vi sinh sẽ bám vào để phát triển là cát nhân tạo từ silica . Cát nhân tạo sẽ được đổ vào trước khi nấp đậy hệ thống lọc được trét keo để bít kín không cho nước thoát ra .
Ảnh của hệ thống FBF sau khi hoàn tất sẽ nhìn như thế này
Các bộ phận cần thiết để lắp ráp hệ thống lọc FBF
Vật liệu của bộ lọc (filter media) là cát nhân tạo làm từ silica chưa đựng trong chai nhựa mà tôi đặt mua
Cát sau khi được đổ vào sẽ bít kín lổ thoát nước của ống nước bằng nhựa (có tác dụng sẽ dẩn nước từ máy bơm vào trong hộp lọc FBF), đây là điểm ma các bạn cần phải lưu tâm, vì nếu không có khoảng cách ~1cm-1.5cm, thì áp suất của nước sẽ không có, và vật liệu lọc là cát nhân tạo sẽ không được đánh tung lên, thì hệ thống lọc sẽ khôngn hoạt động được .
Nguyên tắc của hệ thống loc FBF là như sau:
Các vi sinh hửu ích sẽ bám vào cát silica và phát triển . Vì hình dáng của cát không được cấu tạo trong dạng tròn mà có hình thể dài, hình tam giác, (và đặc điểm đặc biệt là rất nhẹ ) để tạo thêm diện tích mặt phẳng cho bọn vi sinh hữu ích bám vào sinh sống và phát triển . Khí oxygen sẽ do ống nước nhựa dẩn vào từ máy bơm xuống gần tận đáy hộp lọc (nhớ chừa khoảng cách khoảng từ 1cm-1.5cm cách đáy hộp lọc), và đánh tung nước lên để tạo nên lượng khí O2 hòa tan . Khi được đánh tung lên, cát sẽ luôn luân chuyển trong nước được bơm vào từ bể chánh , các độc tố ammonia, nitrite đã hòa tan trong nước luôn được di chuyển theo sự luân chuyển liên tục vòng tròng do tác đụng đánh rôi tung lên của ống dẩn nước . Khi bọn vi sinh trong hộp lọc đang bám vào cát luôn được di chuyển như thế, đôc tố ammonia, nitrite luôn va chạm vao nhau với chúng, và vì thế 2 độc tố độc hại nhất trong bể luôn được tiêu thụ tức thời .
Diện tích từ bên dưới đáy hộp lọc và lên đến gần phân nữa của chiều cao của hộp lọc do áp suất của nước từ máy bơm truyền qua ống dẩn nước bằng nhựa, đã đánh tung nước và cát nhân tạo trong khu vực vừa nêu trên lên hoà lẩn vào nhau , tạo nên tình trạng như khi bạn cho muối/ đường vào trong ly nước và quậy đều lên . Đường/muối sẽ hoà tan vào nước , nhưng trong hộp lọc của chúng ta, dĩ nhiên cát sẽ không hoà tan vào nước được, nhưng ta nên hiểu theo nghĩa bóng của nó là trở thành một thể với nước, mà tiếng Anh gọi là
Fluidized . Khi nào máy bơm vẩn tiếp tục chạy, thì nước trong bể cá với các độc tố luôn được bơm vào trong hộp lọc . Trong hộp lọc, khoảng từ 1/2 hộp lọc từ trên trở xuống dưới đáy hộp lọc là môi trường rất nhiều dưỡng khí oxygen (do tác dụng của sự khuấy động của máy bơm và ống dẩn nước bằng nhựa) . Vật liệu lọc trong bể lọc được đổ đầy lên khoảng phân nữa chiều cao của hộp lọc hoàn toàn là cát . Cát được làm từ silica là nơi mà bọn vi sinh hửu ích sẽ cư trú, sinh sản . Vì các hạt cát này rất nhỏ , nên khoảng diện tích mà cát tạo ra bằng cách đổ vào trong hộp lọc sẽ tạo nên diện tích mặt bằng rất khổng lồ (mà hệ thống lọc wet/dry không thể nào so bì được), cho bọn vi sinh cư trú và sinh sản . [b]Chính vì điểm này, cộng với luồng nước và cát với "dân số" vi sinh khổng lồ sống và phát triển bám vào cát, trong khu vực này luôn được di động và tiếp xúc với các độc tố nên những tạp chất cho hại cho cá rồng vừa được đề cập sẽ được thanh tẩy ngay khi tiếp xúc với hàng triệu triệu cái "miệng ăn" của bọn vi sinh hửu ích .
Sau khi đọc xong vài dòng miêu tả về lý thuyết của hệ thống lọc FBF, hy vọng là các bạn đã thấy được tại sao FBF là hệ thống lọc vi sinh học hửu hiệu nhất, hoàn toàn có tác dụng đứng riêng biệt một mình, hay hổ tương cho tất cả các loại lọc nào mà bạn đang xử dụng. Để có thể thấy được khả năng hửu hiệu của FBF, một hệ thống lọc FBF với chiều cao chỉ 60cm, và đường kính là 7cm với vật liêu lọc (filter media) cát silica là 1kg cát, sẽ có khả năng làm công việc thanh tẩy hai độc tố ammonia và nitrite cho bể cá có thể tích là 850 lít nước . Các bạn thấy sự tiện lợi và tiết kiệm khoảng không cũng như sự đơn giản của hệ thống lọc FBF rồi chứ ạ ? Thon gon, không choán chổ và rất là công hiều cho một hệ thống lọc vi sinh học .
Nhưng sự hửu dụng của hệ thống loc FBF không ngưng ở đó, mà còn trải dài qua thanh lọc độc tố nitrate, mà cho đến ngày hôm nay, người chơi cá chỉ có thể giảm thiểu bằng cách thay nước định kỳ . Như đã đề cập bên trên là FBF còn có khả năng thanh lọc nitrate . Muốn tiêu thụ độc tố nitrate, thì trong bể cần có bọn vi sinh trong môi trường hoàn toàn yếm khí, không có dưỡng khí
O2 . Phân nữa phần trên của hộp lọc FBF là môi trường không có dưỡng khí, vì dưỡng khí được tạo nên bởi áp suất của nước mang đến từ máy bơm và ống dẩn nước đã được bọn vi sinh nitrosomonas, và nitrobacters ở phía bên dươi hộp lọc hoà lần sống bám vào cát silica tiêu thụ hết (bọn này cần khí O2 để sinh sống) . Vì thế khi nước được dâng lên trên , khoảng phẩn nữa hộp lọc trở lên là môi trường yếm khí, không có dưỡng khí O2 . Chính trong 1/2 phần trên của hộp lọc sẽ tích tụ và phát triển những mô vi sinh yếm khí để tiêu thụ nitrate, trước khi nước được nâng cao qua ngã chữ Y và thoát ra theo ống nước trở về bể chánh . Thế là tiện lợi một công hai chuyện vì cả 3 loại độc tố đã được thanh tẩy, và nước được bơm về bể chánh là loại nước với phâm chất cực kỳ cao và sạch .
Những gì tôi vừa nêu trên là lý thuyết đứng đằng sau hệ thống lọc vi sinh học FBF .
Cộng thêm những dụng cụ trong các ảnh minh hoạ, và một số đồ phật phụ tùng như máy khoan lổ, keo để nối các ống nhựa, check valve (vô cùng quan trọng, mà tôi sẽ khai triển ra thêm về tác dụng của check valve trong phần lấp ráp), valve một chiều để có thể điều tăng hay giảm sức bớm nước của máy cho thích hợp .
1. Như trong ảnh minh hoạ, các bạn lấy nấp đậy trét keo (loại đặc biệt dùng để ráp nối các ống nước bằng nhựa) vào xung quanh để dán dính vào một trong hai ống nước đen với đường kính ~ 14cm để tạo nên đáy của hộp lọc .
2. Sau đó các bạn quyết định chiều cao của hộp lọc là bao nhiêu thích hợp cho thể tích của bể cá rồng theo công thức sau : chiều cao hộp lọc =60cm, đường kính =7cm với trọng lượng cát là 1kg cát sẽ có khả năng thanh tẩy khoảng 800-850 lít nước của bể cá rồng (một điều xin lưu ý là khi nói đến hệ thống lọc, các bạn chỉ nên lo thiếu, chứ đừng sợ là hệ thống lọc quá manh :) ). Trong trường hợp của hệ thống lọc của tôi thì có chiều cao là 150cm, đường kính 14cm, và xử dụng 7kg cát silica . Sau khi đã quyết định chiều cao là bao nhiêu, thì các bạn cho ống nước lên máy cắt và trét keo để ráp nối .
3. Kế tiếp là dùng máy khoan để khoan lổ tròn trên nấp đậy của hệ thống lọc ngay chính giữa của nấp đậy . Đường kính của lổ khoan sẽ tuỳ thuộc vào đường kính của ống dẩn nước màu trắng bằng nhựa như trong ảnh minh hoạ, và cục bulkhead đen để giữ ống nước này cho thẳng và bít nước (trong trường hợp của tôi, lổ khoang có đường kính là 2cm . Chiều dài của ống nhựa phải ngắn hơn chiều cao của hộp nước khoảng từ 1cm-1.5cm , để khi áp suất của nước được bơm vào hộp lọc bằng máy bơm, khoảng cách từ 1cm-1.5cm sẽ là nơi thoát của nước từ ống nước nhựa trắng, để tào nên luồng nước và đánh tung cát lên để chúng trở thành như là hoà tan vào nước (fluidized), và tạo nên môi trường có nhiều dưỡng khí oxygen trong khu vực khoảng 1/2 của chiều cao hộp lọc trở xuống đáy cho bọn vi sinh hửu ích tiêu thụ ammonia và nitrate . Trong lúc ráp nối ống nước trắng bằng nhựa nào nấp đậy của hộp lọc, cũng như các ống nước ráp nối, các bạn nên cho nhiều keo để đảm bảo là khi khô, những nơi ráp nối, sẽ không bị tình trạng rỉ nước . Đến đây thì công việc lấp ráp đã hơn 1/2 đường hoàn tất . :)
4. Kế tiếp là ráp nối tiếp các bộ phận ống nước hình chữ Y bào bộ phận thẳng và chủ yếu của hộp lọc . Tương tự như bước thư #3, các bạn khoan lổ tròn cũng với đường kính bằng ống nươc trắng . Sau khi lổ đã khoan trên nấp đậy của ống nước có hình chữ Y, các bạn lấp ráp bulkhead ngay trên lổ khoan và chỉ cắt ống nươc trắng dài khoảng 7cm để ráp vào phần trên của nấp đây. Nơi đây sẽ là chổ cho nuóc sau khi đã được thanh lọc, tràn ra theo ống dẩn nước trở về bể chánh . Các bạn khoan trét keo đậy nấp vôi, vì ta phải đổ cát vào . Bao nhiêu cát cần được xử dụng, thì các bạn cư theo công thức tính mà tôi vừa nêu trong bước #1 ở trên, dựa theo tổng thể tích của bể cá rồng . Sau khi số lượng cát cần thiết đã được đổ vào, ta sẽ trét keo để đậy nấp của ống nước có hình thù chữ Y .
Xin lưu ý là khi cát được đổ vào, cát sẽ bít chặt hoàn toàn phần bên dưới của đáy hộp lọc . Máy bơm có mạnh mấy cũng khó lòng mà bơm nước vào trong hộp lọc để đánh tung cat lên như trong phần lý thuyết đẻ cát và nước có thể trở thành một quyện lẩn vào nhau, nếu ta không có thiết kế check valve ( xin xem miêu tả trong bước #7 bên dưới
5. Bước kế tiếp sau đó là chỉ ráp ống dẩn nước nhựa như trong ảnh minh hoạ và hai đầu nước vào và nước thoát ra .
6. Máy bớm cần được ráp và dán keo như trong ảnh minh hoạ với valve một chiều để sau này ta có thể điều chỉnh áp suất của nước tạo ra từ máy bơm .
7. Đồng thời check valve (tác dụng của check valve là chỉ để nước chỉ chảy đuọc một chiều từ máy bơm hút nươc và bơm vào hộp lọc FBF, và không cho nước từ hộp lọc FBF chảy ngược lại . Điều này vô cùng quan trọng, vì như đã nêu trong bươc #5, khi cát được đổ vào, sẽ làm nghẽn và bít ống dẩn nước vào hộp lọc FBF . Máy bơm có mạnh máy,nếu không có sự trợ giúp của check valve, thì khi lúc mới bắt đầu bơm nước, vì bị cát bít nghẽn, áp suât trong hộp lọc sẽ tang cao rất cao, vả đẩy ngược nước được bơm vào hộp lọc trả về bể cá, thì nguyên lý của hệ thống lọc FBF sẽ hoàn toàn sụp đổ vì cát và nươc không được đánh tung lên và quyện vào nhau (fluidzed) . Check valve có tác dụng là sẽ giữ nước chỉ được chảy một chiều từ hướng của máy bơm bơm vào hộp lọc, cho dù áp suất vì bị tắt nghẽn có mạnh đến đâu cũng không đẩy ngược lại đươc .
Nhưng cái chìa khoá ở đây là các bạn khoan trét keo ráp dính check valve vào máy bơm, vì khi mọi chuyện đã gần xong, ta sẽ dùng nước từ vòi nươc máy mở nước thật manh, cho chảy qua check valve . Dòng nước liên tục từ vòi máy nước sẽ tạo nên áp suất (các bạn phải kiên nhẩn, vì lúc ban đầu, áp suất bị nghẽn do cát trong hộp lọc tạo ra rất mạnh sẽ ngăng cản tình trạng nước được đánh tung lên), và cuối cùng sẽ đẩy được khối cát bít nghẽn ống nước . Khi đó trong hộp lọc, nước sẽ dâng cao, và thoát ra theo ngã chữ Y, và chảy ngược về bể chánh . Khi trường hợp này xảy ra, thì các bạn biết là cát và nước trong hộp lọc đã được
đã thông, đánh tung lên và quyện lẩn vào nhau . Lúc này các bạn đã có thể ung dung trét keo và ráp check valve dính vào trong máy bơm (như trong ảnh minh hoạ), những khoan bật máy bơm lên, vì ta phải đợi cho keo khô . Đừng lo là nước sẽ chảy ngược lại , vì bên đầu bên kia của check valve, nó đã tự bị khoá, nên nước trong hộp lọc sẽ không thể chảy ngược về được .
Sau khi keo dã khô, các bạn đã có thể mở bơm lên, và hệ thống lọc FBF đã hoàn tất, và sẽ làm có đám vi sinh hửu hiệu làm việc cho bể cá rồng của các bạn (nêu là bể mới toanh, thì cần khoảng 6 tuần để hoàn tất chu kỳ nitrogen hoá;, nhưng nếu là bể đã "trưởng thành", thì trong nước bể chánh đã có bọn vi sinh hửu ích, chúng sẽ theo đó mà được bơm vào hộp lọc FBF, sinh sôi nảy nở, và làm những gì mà chúng đã được thiết kế ra là tiêu thụ các độc tố ammonia, nitrite, nitrate .
Hy vọng là các bạn sau khi đọc xong, thấy được sụ tiện lơi, đơn giản hoá, và không chiếm chổ là bao nhiêu của hệ thống lọc FBF . Đối với những bể cá rồng với thể tích nhỏ, thậm chí các bạn có thể tạo thêm bộ phận móc để treo chúng bên hông bể cá, thay vì để đứng dưới đất như hệ thống FBF của tôi . Tất cả các vật liệu , phụ tùng của tôi đều mua tại các tiệm bán các đồ phụ tùng láp ráp ống nước tại Hoa Kỳ .
Chúc các bạn mọi điều tốt lành, và cá rồng của các bạn, hay các bể cá/thuỷ sinh khác của các bạn đều phát triển tốt . Hệ thống lọc vi sinh ứng dụng rất tốt cho mọi bể , nhất là thuỷ sinh .