水族箱水質中所包含的硝酸鹽(NO3)應該不具毒性的的,但是硝酸鹽是水族箱的“隱形殺手”。硝酸鹽去除器是利用水質处理細菌去除水族箱水質中硝酸鹽的一种過濾設備,可以充分利用水質处理細菌的作用将水質中硝酸鹽还原,将硝酸鹽含量降低于50mg/L,甚至更低的无害等級。工作原理是利用一种水質处理細菌将硝酸鹽作為它代謝中的需氧物質,NO3最終代謝成為N2和CO2。氧被運用于代謝过程中。則N2被排入大气中,代謝的生成物為CO2。
在硝酸鹽去除器内部填充着大量生物过濾球,為了避免底部積水造成滯留区,由动力馬达将水不断从容器底部抽到頂端,然后又噴淋于生物过濾球的表面,如此再流回底部始終保持生物过濾球的濕潤狀態。生物过濾球表面附著生長的水質处理細菌会不断吸收容器内部的氧气分裂繁殖,一旦容器中的氧气耗尽,它們就吸收NO3离子中的,并NO3将还原成为NO2,并在最終再将NO2中的氧全部吸收,还原為N2排入大气中。
整个过程中,水流的氧化还原電流自正极轉向負极不断地下降,可以通过氧化还原電位确定硝酸鹽去除的程度。基于硝酸鹽去除器中的水是在没有溶氧的情况下被还原成為氮,还原反應是主要的,因此氧化还原的電流很低,通常在-50mv-250mv。氧化还原的電流高于-50mv的时候,硝酸鹽去除的反應停留在硝酸鹽階段,如果氧化还原的電流低于-300mv的时候,硝酸鹽則已經全部被还原,于是这些水質处理細菌就会汲取硝酸鹽的氧產生HS。所以当氧化还原電位指示其電流不到-50mv或呈正极的时候,就要控制水族箱中的水繼續流入硝酸鹽去除器中。当氧化还原電位指示其電流低于-300mv的时候,就需要增加水族箱的水進入硝酸鹽去除器。
只有密切注意硝酸鹽去除器的氧化还原電位的變化才能够保證硝酸鹽去除的正常運行。