Temperatura
Optimalni temperaturni opseg za normalnu fiziološku aktivnost mikroorganizama aerobnog aktivnog mulja je 15-30 stepeni. Generalno, temperature vode ispod 10 stepeni ili iznad 35 stepeni će negativno uticati na funkciju aerobnog aktivnog mulja. Na temperaturama iznad 40 stepeni ili ispod 5 stepeni, aktivnost može čak i potpuno prestati.
Unutar određenog raspona, dok je povećanje temperature nepovoljno za prijenos kisika u vodu, ono može ubrzati brzinu biokemijskih reakcija i mikrobne proliferacije. Međutim, iznenadni porast temperature iznad određene granice će uzrokovati nepovratnu štetu. Nasuprot tome, smanjenje temperature ima manji utjecaj na mikroorganizme i općenito ne uzrokuje nepovratna oštećenja.
Ako se temperatura vode sporo smanjuje, mikroorganizmi u aktivnom mulju mogu se postupno prilagoditi ovoj promjeni. Poduzimanjem mjera kao što su smanjenje opterećenja, povećanje koncentracije otopljenog kisika i produženje vremena aeracije, i dalje se mogu postići dobri rezultati tretmana.
Stoga, u stvarnom proizvodnom pogonu, nagle promjene temperature vode, posebno nagla povećanja, treba shvatiti ozbiljno. Kako bi se spriječilo da pretjerano vruća industrijska otpadna voda negativno utječe na aerobni biološki tretman, trebalo bi implementirati tretman hlađenjem.
pH vrijednost
Optimalna pH vrijednost za mikroorganizme aktivnog mulja je između 6,5 i 8,5. Kada pH vrijednost padne ispod 4,5, protozoe u aktivnom mulju će potpuno nestati, aktivnost većine mikroorganizama će biti inhibirana, gljive će postati dominantna vrsta, grude aktivnog mulja će se uništiti i lako će doći do gomilanja mulja.
Kada je pH vrijednost veća od 9, metabolička brzina mikroorganizama će biti u velikoj mjeri pogođena, bakterijske flokule će se raspasti, a također će doći do nakupljanja mulja. Kada je pH vrijednost otpadne vode viša od 10 ili niža od 5, pH vrijednost se mora neutralizirati i podesiti prije ulaska u rezervoar za aeraciju, osiguravajući da pH vrijednost otpadne vode koja ulazi u aeracioni rezervoar bude najmanje između 6 i 9.
Sama mješavina aktivnog mulja ima određeni puferski učinak na promjene pH jer metabolička aktivnost aerobnih mikroorganizama može promijeniti pH vrijednost okoline njihove aktivnosti. Na primjer, aerobni mikroorganizmi koriste dušična jedinjenja, proizvodeći kiseline denitrifikacijom, snižavajući tako pH okoline; obrnuto, oni proizvode alkalne kiseline dekarboksilacijom, što može povećati pH.
Stoga, nakon dužeg perioda aklimatizacije, procesom aktivnog mulja može se tretirati i otpadna voda sa određenim stepenom kiselosti ili alkalnosti. Nadalje, alkalnost same otpadne vode ima određeni inhibitorni učinak na smanjenje pH vrijednosti.
Međutim, iznenadna promjena pH vrijednosti otpadne vode, kao kada alkalna otpadna voda uđe u sistem aktivnog mulja prilagođen kiseloj sredini, šokiraće mikroorganizme i čak može poremetiti normalan rad cijelog sistema.
Stoga, da li je potrebno neutralizirati kiselu ili alkalnu otpadnu vodu ovisi o specifičnim okolnostima. Ako je promjena pH vrijednosti otpadne vode koja ulazi u sistem aktivnog mulja mala, posebno ako je samo blago kisela ili slabo alkalna, neutralizacija je često nepotrebna. Međutim, ako je promjena pH značajna, potrebno je prethodno izvršiti neutralizaciju kako bi se pH podesio na neutralan.
COD i BOD5
Bez obzira na postupak aktivnog mulja koji se koristi, organsko opterećenje koje aeracioni rezervoar može izdržati je ograničeno. Prekoračenje ove granice će ugroziti operativnu efikasnost rezervoara. Za radne rezervoare za aeraciju, maksimalna ulazna BPK5 vrijednost je fiksna. Međutim, zbog dugog ciklusa analize za BPK5, proizvodnja se obično vodi prema rezultatima analize KPK.
Ako organsko opterećenje u dovodu rezervoara za aeraciju premašuje standard, treba preduzeti hitne mere, kao što je smanjenje brzine protoka, povećanje povratnog protoka mulja i poboljšanje efikasnosti aeracije, kako bi se izbegao uticaj na ceo sistem sekundarnog biološkog tretmana i obezbedio kvalitet efluenta.
Ako je ulazna vrijednost COD-a niska, treba poduzeti hitne mjere, kao što je povećanje brzine protoka, smanjenje povratnog protoka mulja, smanjenje broja radnih puhala i smanjenje brzine površinskog aeratora, kako bi se smanjila efikasnost aeracije i izbjegao nepotreban gubitak energije.
Amonijačni dušik i fosfat
Teoretski, potrebe mikroorganizama za dušikom i fosforom treba izračunati prema BPK5:N:P omjeru od 100:5:1. Međutim, u stvarnim sistemima za tretman aktivnog mulja, omjeri BPK5 prema dušiku i fosforu u dovodu u rezervoar za aeraciju često su niži od ove vrijednosti, ali sistem i dalje radi normalno.
Sadržaj dušika i fosfora uvelike varira ovisno o vrsti industrijske otpadne vode koja se tretira. Neke otpadne vode imaju vrlo visok sadržaj dušika i fosfora, a bez defosforizacije i denitrifikacije, sadržaj dušika i fosfora u efluentu sekundarnog taložnika će premašiti standarde. Suprotno tome, za otpadne vode s vrlo niskim sadržajem dušika i fosfora, ako se određena količina dušika i fosfora ne nadoknadi na vrijeme, funkcija mikroorganizama će biti ograničena, a COD i BPK5 efluenta iz sekundarnog taložnika će biti teško jamčiti usklađenost sa standardima.
Prilikom pročišćavanja industrijskih otpadnih voda s vrlo niskim sadržajem dušika i fosfora, za radni rezervoar za aeraciju, sadržaj amonijačnog azota i fosfata od približno 10 mg/L odnosno fosfata u dovodu u rezervoar za aeraciju dovoljan je da zadovolji potrebe za dušikom i fosforom ili mješovitim tečnostima mikroorganizama. Ako nivoi amonijačnog azota i fosfata u dovodu rezervoara za aeraciju ostanu ispod gore navedenih vrednosti tokom dužeg perioda, doze azota i fosfora treba odmah povećati.
Toksične supstance
Za specifične industrijske otpadne vode, vrste toksičnih supstanci uglavnom ostaju konstantne, ali je teško održavati njihovu koncentraciju i zapreminu ispuštanja. Pored mjera primarne obrade kao što je homogenizacija, mora se pratiti i kontrolisati koncentracija toksičnih supstanci u dotoku rezervoara za aeraciju.
Nakon aklimatizacije aktivnog mulja, maksimalnu granicu za toksične supstance u influentu koji utiču na sistem biološkog tretmana treba odrediti na osnovu tolerancije mešovitog likera na toksične supstance u influentu i operativnom iskustvu.
Ako koncentracija toksičnih supstanci u dotoku rezervoara za aeraciju premašuje granicu tokom dužeg perioda, treba poduzeti mjere kao što su smanjenje brzine protoka, povećanje povratnog protoka mulja i poboljšanje efikasnosti aeracije kako bi se spriječili štetni efekti tretmana zbog mikrobnog trovanja miješane tekućine.