Для чего вообще аквариуму нужны фильтры?
Роль фильтрации – утилизировать или переработать остатки корма и продукты жизнедеятельности
гидробионтов, нейтрализовать следы лекарственных препаратов после окончания
лечения, уменьшить по возможности процентное количество и частоту подмен воды.

Ну и, конечно, придать воде кристальную чистоту, а населению
аквариума здоровье цветущий вид.

Фильтры по расположению снаружи или внутри аквариума называют внутренними либо внешними.

Фильтрацию можно условно разделить на механическую,
химическую и биологическую.

Роль механической фильтрации в задержании крупных частиц мусора.
Обычно с ней прекрасно справляются синтепоновые префильтры и
мелкопористые губки.

Химическая фильтрация.
Задача химической фильтрации состоит в том, чтобы задержать ядовитые молекулы, которые содержатся в воде. Но как бы ни были хороши химические наполнители, они только "связывают” эти вещества.
Удалять их приходится самому аквариумисту, подменивая воду,прочищая фильтр и вынимая отработавшие свой срок наполнители. Химическая фильтрация более всего полезна тогда, когда имеются временные проблемы. Для зрелых аквариумов особый интерес представляет разновидность химической очистки воды, связанная с фильтрацией ее через ионообменные смолы или некоторые другие вещества. Удаление нитратов с помощью ионообменника - еще одна возможность, но она заставляет увеличивать подмену воды. Является специфичным видом, поскольку удаляет из воды определенные соединения, для которых предназначен применяемый реагент (аммиак, тяжелые металлы). В данном случае фильтрующим материалом чаще всего выступают синтетические, ионообменные смолы либо природные
минералы из группы цеолитов.

Цеолит – минерал с более крупными порами, может улавливать и
продукты распада органики (аммоний и нитрит и т.д.).
Цеолиты и смолы поглощают аммоний, нитраты, фосфаты и др. и
вместо них выделяют безвредные ионы натрия, хлора, сульфата. Также можно
считать химической фильтрацией использование в качестве наполнителя фильтра
верхового торфа. Торф слегка подкисляет воду и вносит в нее различные
биологически активные вещества.

Адсорбционная фильтрация. Адсорбция - это процесс,
при котором растворенные вещества поглощаются поверхностным слоем жидкости или
твердого тела. Самый известный из адсорбционных материалов, применяемых в
аквариумистике - активированный уголь.
В аквариумистике используется специальный активированный уголь
(высокотемпературного обжига органических веществ). Он фильтрует вещества по
размеру пор (кроме белковых) и может поглотить лекарства, хлор, химию.

Значение активированного угля обычно несколько
преувеличивается. Во всяком случае, он не удаляет из воды ни нитратов, ни
других азотсодержащих ионов. Все что может сделать и делает уголь – это удалить
из воды достаточно крупные органические молекулы, аминокислоты, пептиды и
некоторые газы. Тем не менее, уголь позволяет бороться с активным азотом
косвенно, ведь аммоний и нитрит это как раз продукты распада тех самых белковых
остатков, которые задерживает уголь. Применение угля позволяет добиваться очень
хорошей прозрачности воды в аквариуме, также уголь используют после лечения рыб
для удаления из воды остатков лекарственных препаратов. Действие угля
обеспечивает его исключительно пористая структура, то есть большая площадь
поверхности. Для более тщательной очистки воды от растворенной органики или в "пожарных" случаях (когда нужно быстро убрать органику) можно
применять фильтры с наполнителями из гранул активированного угля. Помимо ядовитых соединений он поглощает также кислоты (торф), разнообразные красители
и медикаменты, а поэтому фильтрование с помощью угля нельзя сочетать с добавкой
кислот или медикаментов. Активированный уголь должен быть марки БАУ (Березовый Активированный Уголь). Другие активированные угли могут выделять в воду вредные
вещества. При длительном применении адсорбционного фильтра гранулы покрываются бактериями, и адсорбция прекращается, и такой фильтр начинает работать как
погружной биофильтр. Грязь - злейший враг активированного угля и его пористой
поверхности. Поэтому угольный фильтр в общей цепи фильтров непременно должен
занимать последнее место, а все процессы механической очистки надо провести
заранее. Если уголь засорен и забит частицами грязи, в нем нет никакого смысла.
Поэтому требуется периодическая осмотр и обработка гранул. Многие производители предлагают для своих изделий так называемые патронные фильтры: их внешняя оболочка состоит из механического фильтрующего материала (перлоновой ваты), а внутренний патрон, напротив, пуст и предназначен для заполнения его
углем, торфом или другой сходной фильтрующей массой.

Пользуясь углем, важно помнить о том, что его абсорбционная способность не бесконечна. Уголь впитывает и вредные и полезные вещества, а по наполнению может выбросить всё впитанное назад в аквариум. Угольный наполнитель может находиться в аквариуме максимум три (а зеровский уголь несколько дольше, максимум пять) недель. По истечении этого срока уголь нужно извлечь из фильтра и выбросить, а при необходимости заменить на новый.

Биологическая фильтрация.

Для рыб и бесповоночных губительны аммиак и нитриты. Поскольку нельзя избежать попадания в аквариум разлагающейся органики, следует, насколько возможно, ускорить процесс нитрификации, чтобы ядовитые продукты распада быстро переходили в менее опасную форму. Роль биологической фильтрации, осуществляемой в основном нитрифицирующими бактериями - разложить белковые молекулы и переработать токсичный аммоний и аммиак в менее токсичные нитрит, а затем
нитрат. Добиться этого можно, создав в аквариуме условия, способствующие развитию полезных бактерий. Если бактерии, занимающиеся привычным расщеплением органики, живут в толще воды, то нитрификаторам нужен субстрат . Субстратом для заселения бактерий могут служить все без исключения поверхности в аквариуме (декорации, грунт и т.п.). Они располагаются в тонком слое слизи, выделяемой ими самими и покрывающей поверхность всех подводных объектов неживой природы: стекол, камней, гравия, погруженного оборудования и т.д. Отсюда первое условие - чем больше поверхность, пригодная для жизни нитрификаторов, тем большее количество бактерий сможет на ней расселиться. Второе условие - достаточное количество кислорода. Таким образом, быстрая нитрификация обеспечивается большой поверхностью фильтранта, интенсивно омываемого водой, содержащей кислород. Исследования показывают, что плотность населения бактерий непостоянна и зависит от количества пищи: истощаются аммиак и нитриты - колония сокращается. Но если питания и кислорода вдоволь, то рост колонии ограничивает уже упомянутое выше первое условие и не востребованные ядовитые продукты распада остаются в воде, отравляя рыб. В стабильных условиях количество бактерий соответствует объему поступающей в воду органики. Наиболее эффективно биологически работают наполнители с большой площадью поверхности, омываемые током воды. Это специальные губки, биошары, пористая керамика и, конечно,материалы на основе вспененного стекла.
Например, Тетра Керамик, Зера Сипоракс, Флюваль Биомакс, Эхайм Субстрат.

Внутренние фильтры по типу действия можно разделить на эрлифтные и помповые.
Помповые внутренние фильтры.


Устройство помповых фильтров основано на действии центробежных насосов. Такие фильтры более мощны, но занимают место внутри аквариума, что существенно ограничивает возможности дизайна. К недостаткам внутренних помповых фильтров можно отнести затруднённость обслуживания (нужно извлечь фильтр из воды, разобрать, промыть наполнитель и вновь поместить фильтр в аквариум) и ограниченный корпусом фильтра возможный объём наполнителей. К плюсам надёжность.