Дезинфекцией называют процесс уничтожения патогенных микроорганизмов различными химическими и физическими способами. Аквариумную воду обычно дезинфицируют ультрафиолетовым (УФ) излучением или озонированием. Оба процесса снижают численность свободноплавающих микроорганизмов, но не оказывают влияния на инфекционные и паразитические организмы, живущие непосредственно на животных. Таким образом, дезинфекция способна предотвратить заражение, но не может заменить антибиотики и другие хемотерапевтические средства, применяемые при лечении заболеваний.

Ионообменные материалы, состоящие из природных цеолитов или синтетических смол, очень эффективны при удалении некоторых нежелательных компонентов из аквариумной воды. Применение ионообменников возможно в основном только в пресноводных системах, так как присутствие в солоноватой и морской воде множества других ионов ограничивает число свободных точек (локусов) для связывания загрязнителей. Ионообмен как способ очистки аквариумной воды, как правило, не применяется. Это тем более странно, что в правильно отрегулированных системах с помощью ионообмена можно извлечь из раствора до 90% ионов аммония, нитратов и фосфатов. 

Многие поверхностно-активные фракции РОВ могут быть сконцентрированы и удалены с пеной в пеноотделительных колонках. Этот процесс называют также воздушным осаждением или сепарированием белка. Последнее определение не совсем верно, так как предполагает удаление РОВ в пеноотделительных колонках происходит двумя путями: поверхностно-активные вещества осаждаются путем физической адсорбции на поверхности воздушных пузырьков в пеноотделительных колонках; между поверхностно-неактивными и поверхностно-активными веществами могут возникать химические связи, и они удаляются вместе. В пеноотделительных контакторах (или просто пеноотделителях) вместе с пеной частично удаляются и взвешенные органические вещества, т.е. в них осуществляется дополнительная механическая фильтрация. Взвешенные в воде микроорганизмы входят в состав ВОВ, и Шлеснер и Рейнхеймер (iSchlesner and Rheinheimer, 1974) показали, что пеноотделители снижают число свободноплавающих в аквариумной воде микроорганизмов.

Некоторые компоненты растворенного органического вещества (POB) могут быть извлечены из аквариумной воды активным углем. Активный уголь готовят в два этапа. Первый этап — обжиг, во время которого такие углеродсодержащие материалы, как уголь, кости животных, древесину или скорлупу орехов, нагревают до красного каления (около 600 С) для удаления углеводородов. Во избежание полного сгорания обжиг производят фактически без доступа воздуха. Следующий этап — активация. Обжиг повторяют на этот раз при температуре 900 С в присутствии окисляющего газа. Этот газ создает внутреннюю пористую поверхность угля, на которой впоследствии будут оседать извлеченные из воды РОВ (рис. 3.2). При удалении адсорбата из жидкой среды размер пор, как правило, не имеет большого значения (Tchobanoglous, 1972).
Применяют гранулированный или порошкообразный активный уголь. Хотя порошкообразный уголь имеет большую связывающую поверхность, он неудобен в эксплуатации и относительно дорог, поэтому в дальнейшем рассматривается в основном гранулированный уголь. Гранулированный называют активный уголь (ГАУ) с частицами размером более 0,1 мм (Tchobanoglous,1972).

Растворенное органическое вещество (РОВ) может быть удалено из аквариумной воды путем физической адсорбции на активном угле или в пеноотделительных колонках. Неорганические биогенные вещества (аммоний, нитраты, фосфаты) удаляются из воды в ионообменниках. Ионообмен не относится к физическим процессам адсорбции, но для удобства он включен в эту главу. Гранулированный активный уголь и пеноотделительные колонки эффективны в пресной, солоноватой и морской воде; ионообменники используются только для очистки пресной воды. В схеме очистки воды физическая адсорбция следует за биологической очисткой и механической фильтрацией и предшествует дезинфекции (рис. 3.1). Ионообмен завершает схему физической адсорбции.

И диатомовые, и быстрые песчаные фильтры необходимо периодически очищать путем обратной промывки. Быстрые песчаные фильтры, кроме того, можно использовать для удаления избыточного количества детрита с гравийных фильтров. Диатомовые фильтры нуждаются в более тщательном уходе, чем быстрые песчаные, хотя выбор фильтра диктуется конкретными условиями и стоимостью.

В диатомовых фильтрах слой отсортированных, известковых створок микроскопических диатомовых водорослей, удерживаемый на поверхности пористого рукава давлением воды, обеспечивает извлечение из воды взвешенного органического вещества (ВОВ). По сравнению с гравийными и песчаными фильтрами диатомовые фильтры способны улавливать более мелкие частицы взвеси. Самые тонкие фракции диатомового наполнителя способны улавливать частицы размером менее 0,1 мкм.

Быстрые песчаные фильтры применяют в демонстрационных аквариумах, в инкубаторных цехах рыбоводных заводов и в хозяйствах аквакультуры, когда необходимо очищать большие объемы воды. Предварительная очистка воды на таких фильтрах устраняет мутность воды и многие болезнетворные организмы. Фильтры такого типа применяются в некоторых системах оборотного водоснабжения, особенно при высокой биологической нагрузке. В быстрых песчаных фильтрах вместо эрлифтов применяются насосы, поскольку расход воды в них в несколько раз выше, чем в гравийных. По степени очистки воды они не имеют преимуществ перед правильно отрегулированными гравийными фильтрами, однако больший расход воды и применение более мелкого фильтрующего материала позволяют быстрее удалять мутность.

Гравийные фильтры удаляют взвешенное органическое вещество из протекающей воды, задерживая его на поверхности гравия либо в промежутках между гравийными зернами.

Бейлор с соавторами (Baylor et al., 1962) и Сатклифф и др. (Sutcliffe et al., 1963) показали, что морской воде частицы могут образовываться путем адсорбции на поверхности воздушных пузырьков растворенного органического вещества (РОВ). Баусинг и др. (Batoosingh et al., 1969) обнаружили, что «затравкой» при образовании агрегатов во время барботации могут служить мелкие частицы размером от 0,22 до 1,2 мкм. Они также показали, что любые частицы (живые и неживые) интенсифицируют образование агрегатов, и опровергли мнение Барбера о том, что для нормального течения процесса необходимо присутствие живых бактерий.