生化模式凈水主要是靠硝化細(xì)菌，硝化細(xì)菌從無到有這個(gè)過程俗稱掛膜。硝化細(xì)菌掛膜需要濾材（細(xì)菌屋）；硝化細(xì)菌屬于好氧細(xì)菌，因此需要氧氣；硝化細(xì)菌繁殖還需要養(yǎng)分，也就是魚糞。再滿足上訴三個(gè)情況下，保持25度水溫，硝化細(xì)菌從無到有需要將近35天，15度水溫情況下需要50天或者更久，這個(gè)過程叫冷啟動(dòng)。想快速啟動(dòng)，可以使用液體硝化細(xì)菌，或者添加一些其他已經(jīng)掛膜的濾材進(jìn)來進(jìn)行引菌，這個(gè)過程叫熱啟動(dòng)。海水系統(tǒng)應(yīng)為高鹽度的問題，自然掛膜時(shí)間比淡水系統(tǒng)要長(zhǎng)一倍以上，時(shí)間也隨鹽度升高而延長(zhǎng)。

20世紀(jì)80年代，國外的工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖設(shè)施和技術(shù)開始進(jìn)入中國，當(dāng)時(shí)各地花巨資共引進(jìn)了西德和丹麥約30余套循環(huán)水養(yǎng)殖設(shè)施，但由于高昂的投入和運(yùn)行成本，上述設(shè)施很快便被束之高閣。1988年，中國水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機(jī)械儀器研究所在吸收消化國外技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了國內(nèi)第壹個(gè)生產(chǎn)性的工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖車間。隨著養(yǎng)殖業(yè)和物流的迅速發(fā)展，北方冬季的吃魚問題得到很大改善。隨著北方魚價(jià)的大幅下跌，工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)性受到了嚴(yán)重的質(zhì)疑，加上技術(shù)上的不成熟，工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖的發(fā)展進(jìn)入了低谷。

在分解細(xì)菌的作用下，再進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成了氨。被魚類吃掉的一部分經(jīng)過魚類的消化，也轉(zhuǎn)變成氨。殊途同歸的氨在分子態(tài)時(shí)是一種劇毒物質(zhì)。在硝化細(xì)菌的作用下，它會(huì)被轉(zhuǎn)化成亞鹽。亞鹽是一種不太穩(wěn)定的物質(zhì)。在高氧化還原電位的情況下，會(huì)被氧化成亞鹽。此時(shí)如果有反硝化細(xì)菌，鹽就會(huì)被轉(zhuǎn)化成N2從水中溢出。這樣，水體中的氮元素就完成了一個(gè)完整的轉(zhuǎn)化分離過程。 在實(shí)踐中，生物過濾的細(xì)菌需要適宜的條件才能起到相應(yīng)的作用。如水體的溫度、PH、溶氧量、合適的碳氧化、殺菌劑等。因此，不僅要求其他系統(tǒng)設(shè)備與生物過濾器配套，更對(duì)操作者有一定的技術(shù)要求。