Temperatura
Optymalny zakres temperatur dla normalnej aktywności fizjologicznej tlenowych mikroorganizmów osadu czynnego wynosi 15-30 stopni. Ogólnie rzecz biorąc, temperatura wody poniżej 10 stopni lub powyżej 35 stopni będzie niekorzystnie wpływać na działanie tlenowego osadu czynnego. W temperaturach powyżej 40 stopni lub poniżej 5 stopni aktywność może nawet całkowicie ustać.
W pewnym zakresie, choć wzrost temperatury jest niekorzystny dla przenikania tlenu do wody, może przyspieszyć tempo reakcji biochemicznych i namnażanie się drobnoustrojów. Jednak nagły wzrost temperatury przekraczający określoną granicę spowoduje nieodwracalne szkody. Natomiast spadek temperatury ma mniejszy wpływ na mikroorganizmy i z reguły nie powoduje nieodwracalnych uszkodzeń.
Jeśli temperatura wody spada powoli, mikroorganizmy w osadzie czynnym mogą stopniowo przystosować się do tej zmiany. Podejmując takie działania, jak zmniejszenie obciążenia, zwiększenie stężenia rozpuszczonego tlenu i wydłużenie czasu napowietrzania, nadal można osiągnąć dobre wyniki leczenia.
Dlatego w rzeczywistej pracy produkcyjnej należy traktować poważnie nagłe zmiany temperatury wody, a zwłaszcza nagłe wzrosty. Aby zapobiec niekorzystnemu wpływowi nadmiernie gorących ścieków przemysłowych na tlenowe oczyszczanie biologiczne, należy wdrożyć oczyszczanie chłodzące.
Wartość pH
Optymalna wartość pH dla mikroorganizmów osadu czynnego wynosi od 6,5 do 8,5. Gdy wartość pH spadnie poniżej 4,5, pierwotniaki w osadzie czynnym znikną całkowicie, aktywność większości mikroorganizmów zostanie zahamowana, gatunkiem dominującym staną się grzyby, kłaczki osadu czynnego ulegną zniszczeniu i łatwo nastąpi pęcznienie osadu.
Gdy wartość pH jest większa niż 9, tempo metabolizmu mikroorganizmów będzie znacznie niekorzystne, kłaczki bakteryjne ulegną rozpadowi i nastąpi również pęcznienie osadu. Jeżeli wartość pH ścieków jest wyższa niż 10 lub niższa niż 5, wartość pH należy zneutralizować i wyregulować przed wejściem do zbiornika napowietrzającego, upewniając się, że wartość pH ścieków wpływających do zbiornika napowietrzającego wynosi co najmniej od 6 do 9.
Sam ług zmieszany z osadem czynnym ma pewne działanie buforujące na zmiany pH, ponieważ aktywność metaboliczna mikroorganizmów tlenowych może zmieniać wartość pH środowiska ich aktywności. Na przykład mikroorganizmy tlenowe wykorzystują związki azotu, wytwarzając kwasy poprzez denitryfikację, obniżając w ten sposób pH środowiska; i odwrotnie, wytwarzają kwasy alkaliczne poprzez dekarboksylację, która może podnieść pH.
Dlatego po długim okresie aklimatyzacji w procesie osadu czynnego można również oczyszczać ścieki o pewnym stopniu kwasowości lub zasadowości. Ponadto zasadowość samych ścieków ma pewien wpływ hamujący na spadek pH.
Jednakże nagła zmiana pH ścieków, na przykład gdy ścieki alkaliczne przedostaną się do systemu osadu czynnego przystosowanego do kwaśnego środowiska, wywoła szok dla mikroorganizmów i może nawet zakłócić normalne działanie całego systemu.
Dlatego to, czy ścieki kwaśne, czy zasadowe wymagają neutralizacji, zależy od konkretnych okoliczności. Jeżeli zmiana pH ścieków dopływających do układu osadu czynnego jest niewielka, zwłaszcza jeśli mają one jedynie lekko kwaśny lub lekko zasadowy charakter, często neutralizacja nie jest konieczna. Jeśli jednak zmiana pH jest znacząca, należy wcześniej przeprowadzić neutralizację w celu dostosowania pH do obojętnego.
ChZT i BZT5
Niezależnie od zastosowanego procesu osadu czynnego obciążenie organiczne, jakie może wytrzymać zbiornik napowietrzający, jest ograniczone. Przekroczenie tego limitu pogorszy wydajność operacyjną zbiornika. W przypadku eksploatacji zbiorników napowietrzających ustalana jest maksymalna wartość BZT5 na dopływie. Jednakże, ze względu na długi cykl analizy BZT5, produkcja zazwyczaj opiera się na wynikach analizy ChZT.
Jeśli ładunek organiczny na dopływie zbiornika napowietrzającego przekracza normę, należy podjąć natychmiastowe środki, takie jak zmniejszenie natężenia przepływu dopływu, zwiększenie szybkości przepływu powrotnego osadu i poprawa wydajności napowietrzania, aby uniknąć wpływu na cały system wtórnego oczyszczania biologicznego i zapewnić jakość ścieków.
Jeżeli wartość ChZT na dopływie jest niska, należy podjąć natychmiastowe działania, takie jak zwiększenie natężenia przepływu na dopływie, zmniejszenie natężenia przepływu powrotnego osadu, zmniejszenie liczby pracujących dmuchaw i zmniejszenie prędkości aeratora powierzchniowego, aby zmniejszyć wydajność napowietrzania i uniknąć niepotrzebnych strat energii.
Amoniak Azot i Fosforan
Teoretycznie zapotrzebowanie mikroorganizmów na azot i fosfor należy obliczać według stosunku BZT5:N:P wynoszącego 100:5:1. Jednakże w rzeczywistych systemach oczyszczania osadu czynnego stosunki BZT5 do azotu i fosforu na dopływie do zbiornika napowietrzającego są często niższe niż ta wartość, a mimo to system nadal działa normalnie.
Zawartość azotu i fosforu różni się znacznie w zależności od rodzaju oczyszczanych ścieków przemysłowych. Niektóre ścieki mają bardzo wysoką zawartość azotu i fosforu i bez odfosforowania i denitryfikacji zawartość azotu i fosforu w ściekach z osadnika wtórnego przekroczy normy. I odwrotnie, w przypadku ścieków o bardzo niskiej zawartości azotu i fosforu, jeśli określona ilość azotu i fosforu nie zostanie uzupełniona na czas, funkcja mikroorganizmów będzie ograniczona, a ChZT i BZT5 ścieków z osadnika wtórnego będą trudne do zagwarantowania zgodności z normami.
Podczas oczyszczania ścieków przemysłowych o bardzo niskiej zawartości azotu i fosforu, dla działającego zbiornika napowietrzającego, zawartość odpowiednio azotu amonowego i fosforanu wynosząca około 10 mg/l oraz fosforanu na dopływie do zbiornika napowietrzającego jest wystarczająca, aby zaspokoić zapotrzebowanie mikroorganizmów mieszanego ługu na azot i fosfor. Jeżeli poziom azotu amonowego i fosforanów na dopływie zbiornika napowietrzającego utrzymuje się przez dłuższy czas poniżej powyższych wartości, należy niezwłocznie zwiększyć dawki azotu i fosforu.
Substancje toksyczne
W przypadku określonych ścieków przemysłowych rodzaje substancji toksycznych na ogół pozostają stałe, ale ich stężenia i objętości odprowadzane są trudne do utrzymania. Oprócz podstawowych środków oczyszczania, takich jak homogenizacja, należy monitorować i kontrolować stężenie substancji toksycznych na dopływie zbiornika napowietrzającego.
Po aklimatyzacji osadu czynnego należy określić maksymalny limit substancji toksycznych we dopływie wpływającym na system oczyszczania biologicznego, w oparciu o tolerancję zmieszanego ługu na substancje toksyczne na dopływie i doświadczenie eksploatacyjne.
Jeżeli stężenie substancji toksycznych na dopływie zbiornika napowietrzającego przekracza wartość dopuszczalną przez dłuższy czas, należy podjąć środki, takie jak zmniejszenie natężenia przepływu na dopływie, zwiększenie szybkości przepływu powrotnego osadu i poprawa wydajności napowietrzania, aby zapobiec niekorzystnym skutkom oczyszczania w wyniku zatrucia mikrobiologicznego zmieszanej cieczy.