Назначение биофильтра – механическая, химическая, а также биологическая очистка воды в аквариуме. Как правило, говоря о биофильтрах, подразумевают большие канистровые фильтры. Следует отметить, что конструкция канистрового фильтра  предполагает большую поверхность фильтрующей среды. В данной статье поговорим о процессах биофильтрации, которые происходят в аквариумных фильтрах, а также о влиянии самого устройства аквариумного фильтра на биофильтрацию, проходящую в нем.

Аквариумные фильтры делятся на внутренние и внешние, при этом в аквариумистике внешние фильтры зачастую называются канистровыми фильтрами или биофильтрами. Аквариумные внешние фильтры называются биофильтрами, потому что большой их объем в сравнении с внутренними, дает возможность размещать в них большой объем разнообразных фильтрующих наполнителей, а также разных дополнительных устройств и приспособлений, которые улучшают качество биологической и механической фильтрации воды в аквариумах. Если учесть данный факт, то аквариумные внешние фильтры довольно часто называются биофильтрами, хотя биофильтрация происходит также и в других фильтрах для аквариумов, а также аквариумном грунте.

Очистка воды в аквариуме делится на биологическую и механическую. Подмеханической очисткой подразумевают очистку воды от механической взвеси, т.е. очистка воды от песка, грязи, элементов органических останков и т.д. Биологическая очистка воды подразумевает процесс переработки органики, которая содержится в воде и осуществляется при помощи полезных бактерий. Речь пойдет именно о биологической очистке аквариумной воды.

Для правильного протекания процесса биофильтрации необходим кислород, растворенный в воде, который требуется бактериям. Кислород бактериями берется из воды, которая проходит через фильтр, но при выключении фильтра приток воды прекращается, а колония бактерий умирает от удушья без кислорода. Биофильтрация протекает следующим образом: Органика, входящая в состав большей части отходов аквариумной жизнедеятельности, при разложении увеличивает концентрацию аммония/аммиака, потом происходит переход аммония/аммиака сначала в нитрит, а потом в нитрат. Конечно же, процесс на самом деле протекает сложнее, однако в данной статье его детальное описание просто бессмысленно, да и аквариумисты в основном придерживаются общих обозначенных только что положений. Суть описанного выше процесса биофильтрации заключается в том, что вредные для аквариумных рыбок отходы жизнедеятельности переводятся в менее токсичные формы. Конечная точка преобразования в этом случае – нитраты. Из всех 3-х элементов, указанных выше, они безопаснее для рыбок. Обычно удаление нитратов происходит вместе с очередной подменой воды в аквариуме.

Теперь следует рассмотреть конструкционные особенности биофильтров. Многие канистровые (внешние) фильтры, а именно их мы сейчас рассматриваем,обычно разделяют на три и большее число отсеков, через которые в процессе биофильтрации проходит вода. Почти общепринятым стандартом стала такое расположение и роль таких отсеков:

1. Отсек, имеющий керамические кольца. Как правило, через данный отсек вода протекает в первую очередь. Керамическими кольцами разбивается поток воды, проходящей через них, с более равномерным ее распределением, а также осуществляется первичная, грубая механическая очистка с отсеиванием крупной органической взвеси и другого мусора.
2. Затем обычно осуществляется установка отсека, заполненного «биошарами» или иным наполнителем, обладающим большей площадью поверхности и мелкопористой структурой. Подобный наполнитель является пристанищем большего количества полезных бактерий, при помощи которых и производится биофильтрация.
3. Обычно после этого выполняется установка отсека с наполнителем «тонкой очистки». В основном подобный наполнитель представляет собой 1 или несколько губок, в некоторых случаях с разной структурой пор и размером. Помимо губок, зачастую в такой отсек помещается активированный уголь, который служит для дополнительной очистки воды. Но у угля ограниченный срок действия, необходимо заменять, поэтому зачастую аквариумисты используют его только в качестве временного наполнителя. На данной стадии происходит очистка воды от остатков взвеси, а также мусора, присутствующего в воде на то время.

Это схема типична для многих канистровых (внешних) фильтров, которые в настоящее время широко распространены. Конечно, различия могут быть, однако неизменным остается общий принцип. Зачастую различия сводятся к размерам и форме отсеков биофильтров, методах их обслуживания, загрузки, а также в различиях между наполнителями, призванными выполнять одни и те же действия. Помимо этого, число отсеков может быть и меньшим, и большим. Заполнение дополнительных отсеков осуществляется дополнительным объемом обычных наполнителей или применяется для загрузки нестандартных наполнителей, к примеру, для загрузки пакета с химическими реактивами, которые нейтрализуют нитрит, аммоний, аммиак и т.д.

Стоит заметить также то, что на рынке в последние годы появляются фильтры с встроенным, дополнительным оборудованием, таким как аэратор, аквариумный обогреватель, УФ-стерелизатор и т.д. Пока эти фильтры широко не распространились, но о них все же стоит упомянуть.

На этом можно было бы завершить описание канистрового (внешнего) аквариумного фильтра, но хотелось бы упомянуть и о режиме работы биофильтра (как внутреннего, так и внешнего). Для аквариумных фильтров (вернее для бактерий, живущих в фильтре) требуется постоянный приток кислорода, а при выключении фильтра происходит прекращение притока кислорода. Это значит, что полезные бактерии после израсходования всего имеющего запаса кислорода погибнут от удушья, а для восстановления колонии таких бактерий потребуется много времени. Помимо этого, умершие бактерии образуют биомассу, которая при включении фильтра, попадает в аквариум отравляя воду вредными соединениями. В результате можно сделать такой вывод: работа аквариумного фильтра должна производиться круглосуточно. В работе максимальный перерыв должен быть не больше 15-20 минут. При продолжительном простое фильтра необходимо тщательно промывать фильтрующие наполнители и сам фильтр, а после включения, стоит учитывать то, что полезные бактерии восстанавливаются спустя время (от нескольких дней до двух-трех недель).