Температура
Температура игра кључну улогу у процесу биолошког узгоја. Тренутно, иако овај пројекат пречишћавања отпадних вода још није постигао прецизну контролу температуре биолошког система, мерење и анализа температуре у сваком биолошком реакционом систему и свакој оперативној фази и даље даје смернице за процес аклиматизације и култивације биолошког муља. Пружа основу за објашњавање различитих појава током процеса биолошке култивације и помаже менаџменту и оператерима да донесу исправне и правовремене пресуде у вези са радом и управљањем система.
Температура значајно утиче на ниво активности микроорганизама у активном муљу (укључујући анаеробне, факултативне и аеробне процесе), а утиче и на факторе као што су растворени кисеоник и брзина аерације, као и на брзину биолошких реакција.
Различите врсте микроорганизама расту у различитим температурним распонима, отприлике од 5 степени до 80 степени. Унутар овог температурног опсега могу се поделити на минималну температуру раста, максималну температуру раста и оптималну температуру раста. На основу температурног опсега на који се микроорганизми прилагођавају, могу се класификовати у три категорије: мезофилни, термофилни и хирфилни.
Мезофилни микроорганизми расту на температурама у распону од 20 до 45 степени, психрофилни испод 20 степени, а термофилни изнад 45 степени. У аеробном биолошком третману отпадних вода доминирају мезофилне бактерије, са оптималном температуром раста и размножавања од 20 до 37 степени. Када температура пређе максималну температуру раста, протеини микроорганизама брзо денатурирају, а њихови ензимски системи се уништавају, што резултира губитком активности; у тешким случајевима, микроорганизми могу умријети. Ниске температуре смањују метаболичку активност микроорганизама, што доводи до стања престанка раста и размножавања, иако и даље задржавају виталност.
У анаеробном биолошком третману, оптимални температурни опсег за мезофилне метаногене је између 20 степени и 40 степени, док је за термофилне бактерије 50 до 60 степени. Анаеробни биолошки третман обично користи температуре од 33 до 38 степени и од 50 до 57 степени.
пХ вредност
Различити микроорганизми имају различите опсеге пХ толеранције. На пример, бактерије, актиномицете, алге и протозое имају пХ толеранцију у опсегу од 4 до 10. Већина бактерија напредује у неутралним до благо алкалним срединама (пХ 6,5–7,5); Бактерије које-оксидирају сумпор преферирају киселу средину, са оптималним пХ од 3, али могу да живе и у срединама са пХ од 1,5; квасци и плесни захтевају киселу или благо киселу средину, са оптималним пХ од 3,0–6,0 и могу се прилагодити пХ опсегу од 1,5–10. Одржавање оптималног пХ опсега је кључно у процесима биолошког третмана отпадних вода.
На пример, када се користи процес активног муља за пречишћавање отпадних вода, ако пХ мешавине течности у резервоару за аерацију достигне 9,0, протозое ће се променити из активне у споре, лепљиве супстанце у бактеријским флокулама ће се распасти, структура активног муља ће бити оштећена, а ефикасност третмана ће се значајно смањити. Ако пХ утицаја нагло опадне, мешана течност у резервоару за аерацију постаје кисела, структура активног муља ће се такође променити, а велика количина плутајућег муља ће се појавити у секундарном таложнику. Добро-култивисани и зрели биолошки системи поседују јаку отпорност на ударна оптерећења. Међутим, значајне флуктуације пХ могу утицати на ефикасност реактора и чак изазвати микробну токсичност, што доводи до квара реактора. То је зато што промене пХ вредности могу да промене наелектрисање ћелије, утичући на апсорпцију хранљивих материја и активност ензима у микробном метаболизму.
Стога, у третману отпадних вода коришћењем биолошких система, кључно је обезбедити микроорганизмима оптималан пХ опсег како би се обезбедио оптималан рад.
Хемијска потреба за кисеоником (ЦОД)
Испитивање ЦОД-а стриктно се придржава националних стандарда за анализу квалитета отпадних вода. ЦОД је количина кисеоника која се троши када хемијски оксиданти оксидирају органске загађиваче у води, изражена у мг/Л. Већи ЦОД указује на виши ниво органских загађивача у води. Често коришћени оксиданти укључују калијум дихромат и калијум перманганат. Када се калијум перманганат користи као оксидант, измерена вредност се назива ЦОДМн или једноставно ОЦ. Када се калијум дихромат користи као оксидант, измерена вредност се назива ЦОДЦр или једноставно ЦОД. Ако је састав органске материје у отпадној води релативно стабилан, постоји одређена пропорционална веза између хемијске потребе за кисеоником (ЦОД) и биохемијске потражње за кисеоником (БПК). Уопштено говорећи, разлика између КПК калијум дихромата и БПК првог-степена може се грубо представити као органска материја коју аеробни микроорганизми не могу разложити.
Испитивање и анализа ХПК је важан део пуштања у рад и рада третмана отпадних вода. С једне стране, помаже да се разумеју услови утицаја и ефлуента сваке јединице за третман у току процеса, обезбеђујући стабилан утицај и спречавајући велике флуктуације и утицаје на систем. С друге стране, посматрањем промена у ЦОД-у у инфлуенту и ефлуенту пре и после сваке јединице за третман, помаже да се разуме ефекат третмана и ефикасност јединице. Његове важне функције могу се сажети у следеће три тачке:
1. Обезбеђивање детаљних концентрација улива и ефлуента, омогућавајући руководећем особљу да прилагоди услове рада у складу са променама концентрације, обезбеђујући нормалан и стабилан рад система за третман отпадних вода;
2. Као важан технички индикатор, који одражава оперативни статус и ефикасност третмана сваке јединице за третман;
3. Пружање основе за анализу, просуђивање и разумно објашњење различитих појава и абнормалности које се јављају у читавом систему.