我们有些鱼友经常在论坛上晒自家的宝贝鱼，也有些鱼友醉翁之意不在鱼，他们是晒家里的空气鱼缸。后者我认为是一些执着发烧养水的水友，他们不断追求缸水清澈透亮的效果，极致便是空气缸，鱼反而不是他们眼里的重点。当然我要说我很佩服这些水友，将一缸水也搞得人家赏心悦目。所以这里我们不禁要问空气缸是怎么做到呢？我觉得金钱万能论在这里是适用的，通过砸钱来升级高级品牌缸与器材固然可以做到空气缸；可是没钱的小伙伴也不用羡慕忌妒恨，我在这里大声疾呼，只要发挥小宇宙动一下大脑计算一下，通过计算合理的水体循环次数，实现最佳物理过滤、化学过滤、生物过滤三种过滤，我们自己也可以做出空气缸。
针对物理过滤，其实在以前的帖子时我就提出水体循环次数越多对物理过滤效果越好的观点，因为这种过滤是针对水中肉眼可见悬浮物或沉淀物，如鱼粪、食物残渣、不明颗粒等，所以水体循环次数越多越有利于物理过滤，能越快地将这些垃圾从缸水中过滤到过滤棉上。如果有小伙伴受限于水泵流量有限而提高不了水体循环次数，那么我建议在缸底加个造浪泵，直接把垃圾吹到下水口也可以达到立杆见影提高物理过滤效果，必竟造浪价格比水泵便宜很多，为了提高物理过效效果去升级水泵那投资就太大了，记住同时再加多几张过滤棉或一张不会掉毛的魔毯就更好了。
第二步我们讨论重头戏----化学过滤，和实现最佳化学过滤的水体循环次数设置。这里也是大家最最常说的水体循环次数对硝化系统维持的作用。最佳的化学过滤水体循环次数，其实在很多论坛都有说过，但是一般没有说明是针对三种过滤中的哪一种，而且也没有一个数学模型作数据支撑，基本靠鱼友经验。这里我找来一个数学模型来计算评估，供大家参考。
摆数学模型前我再啰嗦几句，解释一下化学过滤，和与缸里的鱼儿相关的化学反--硝化反应和反硝化反应。其实一个缸里包含各种各样化学反应，但这里我仅讨论硝化反应和反硝化反应这两种化学反应，这两种化字反应是通过化学过滤来实现，即通过水流流过细菌屋生化棉等附着物时与上面的硝化细菌来化学反应。硝化反应正式的说法就是对水中的氨氮行脱氨氮处理，即将游离氨NH3和氨离子NH4+硝化成亚硝酸盐NO2-和硝酸盐NO3-；随后再反硝反应成无害气态氮N2逸出水体。这里先提一下反硝化反应是要在缺氧或无氧环境中发生，对应在自然界的鱼塘河流中，反硝化反应是在无光缺氧的淤泥或河道土层下发生，我们家庭里的鱼缸一般是没有自然界的条件，但是可以通过设置密封缺氧的过滤桶实现反硝化反应。没有过滤桶或不想开过滤桶浪费电的小伙伴，也可以通过定期定量换水来降低水中硝酸盐和亚硝酸盐浓度来达到过滤桶的反硝化反应效果。温馨提示一下，我们可以通过褐藻（记住是褐色，不是黄绿色的绿藻）是否出现，来判断硝酸盐和亚硝酸盐浓度是否过高。
好了现在才正式讲硝化反应的数学模型，各位小伙伴估计已经烦死了，不过下面可能会更烦，且耐心听我道来。这里摆的数学模型是基于城市污水工程中常见的三段生物脱氮工程应用环境，当然我们鱼缸的水环境肯定是好于城市工程污水处理。但是基于最荷刻的环境模型才能得出我们要的门限阀值。有小伙伴会问脱氮和我们的硝化反应有半毛子关系？是不是讲远了太扯蛋了。其实脱氮里讲的氮就是水中存在的有机氮氨氮和氨离子氮，也就是上面说到的NH3和NH4+中的N，N就是氮，氮就是N。脱氮过程见图示，图示中的污泥就是硝化菌的附着物，相当于我们滤缸中的生化棉细菌屋这类，上面附着了硝化细菌和反硝化细菌。它们的硝化过程和反硝化过程的化学公式就不罗列了，估计小伙伴们是绝对没兴趣看的，我们直接看第二个图解，简单明了大家明白才是真的明白。基于两个图片中提到的应用环境和化学反应过程，我们可以开始计算回流量，用计算的回流量与鱼缸容积对比，就可以得出最高效的1个小时内的水体循环次数。
说到这里，各位聪明的小伙伴们一定知道重点在哪里了，没错就是要计算回流量Q（L/hr），这里引用它的计算公式：Q=1000VKX/(N1-N2)；
Q：——混合液回流量，m3/d；
V——负荷容积，m3；
K——T℃时脱氨氮速率，kgNO3－N/(kgMLSS·d)；
X——缸内水体悬浮物浓度，kgMLSS/m；
N1——生物反应池出水总氮浓度，mg/L；
N2——生物反应池出水总凯氏氮浓度，mg/L；
接下来我们开始取鱼缸内水体环境的各项代表性参考值：
V=800升的缸；单位换算后值为0.8（人家工程用的容器比我们鱼缸大太多）
K=生物硝化适宜温度为20~30度，我们取的28度计算，Kde（28）修正后取值1.08
X=我们参考地表水资源质量标准的五级分类分别是悬浮物mg/L（<=）20、25、30、60、150我，我们缸里的水应该是对应二级，形像点说洗澡养鱼没问题，食用的话还得过滤，所以单位换算取值0.020
N1=总氮包括了水中各种有机氮、X的氨氮、离子氮等，反正就是分子式中有带N的东西，水产养殖的用水取殖1，给大家一个概念，若取值1的话就果相当于鱼友们常说的近肥水的程度了，一般的鱼缸对金龙鱼有害的氨氮和有机氮浓度在0.2~2这间，我们取0.2，就是介于有害和无害之间
N2=0，因为我们没有凯氏瓶和各种试剂，我们直接取0，我们的目标是缸里完全没有氨氮和有机氮的化合物，因为我们是计算最优的水体循环次数，当然要取最高标准的值了；
Q=86.4 m3/d,单位换算成后值为3600 L/hr。
3600  L/hr与800L的缸对比，即得化学过滤的最佳出水体循环4.5次/hr。
缸大小不同的小伙伴也可以套用以上算法得出适合自已缸的水体循环次数。