Nhiệt độ
Khoảng nhiệt độ tối ưu cho hoạt động sinh lý bình thường của vi sinh vật bùn hoạt tính hiếu khí là 15-30 độ. Nói chung, nhiệt độ nước dưới 10 độ hoặc trên 35 độ sẽ ảnh hưởng xấu đến chức năng của bùn hoạt tính hiếu khí. Ở nhiệt độ trên 40 độ hoặc dưới 5 độ, hoạt động thậm chí có thể ngừng hoàn toàn.
Trong một phạm vi nhất định, tuy nhiệt độ tăng không thuận lợi cho việc truyền oxy vào nước nhưng lại có thể đẩy nhanh tốc độ phản ứng sinh hóa và sự phát triển của vi sinh vật. Tuy nhiên, việc tăng nhiệt độ đột ngột vượt quá một giới hạn nhất định sẽ gây ra thiệt hại không thể khắc phục được. Ngược lại, nhiệt độ giảm có tác động nhỏ hơn đến vi sinh vật và thường không gây ra thiệt hại không thể phục hồi.
Nếu nhiệt độ nước giảm chậm thì các vi sinh vật trong bùn hoạt tính có thể dần thích nghi với sự thay đổi này. Bằng cách thực hiện các biện pháp như giảm tải, tăng nồng độ oxy hòa tan và kéo dài thời gian sục khí, vẫn có thể đạt được kết quả xử lý tốt.
Vì vậy, trong thực tế hoạt động sản xuất, những thay đổi đột ngột về nhiệt độ nước, đặc biệt là tăng đột ngột cần được lưu ý nghiêm túc. Để tránh nước thải công nghiệp quá nóng ảnh hưởng xấu đến quá trình xử lý sinh học hiếu khí, cần thực hiện xử lý làm mát.
Giá trị pH
Giá trị pH tối ưu cho vi sinh vật bùn hoạt tính là từ 6,5 đến 8,5. Khi giá trị pH giảm xuống dưới 4,5, động vật nguyên sinh trong bùn hoạt tính sẽ biến mất hoàn toàn, hoạt động của hầu hết các vi sinh vật sẽ bị ức chế, nấm sẽ trở thành loài chiếm ưu thế, các bông bùn hoạt tính sẽ bị phá hủy và dễ xảy ra hiện tượng đóng cặn.
Khi giá trị pH lớn hơn 9, tốc độ trao đổi chất của vi sinh vật sẽ bị ảnh hưởng rất lớn, các khối vi khuẩn sẽ phân hủy và hiện tượng đóng cặn bùn cũng sẽ xảy ra. Khi giá trị pH nước thải cao hơn 10 hoặc thấp hơn 5, giá trị pH phải được trung hòa và điều chỉnh trước khi vào bể sục khí, đảm bảo giá trị pH của nước thải vào bể sục khí tối thiểu là từ 6 đến 9.
Bản thân hỗn hợp bùn hoạt tính có tác dụng đệm nhất định đối với sự thay đổi độ pH vì hoạt động trao đổi chất của vi sinh vật hiếu khí có thể làm thay đổi giá trị pH của môi trường hoạt động của chúng. Ví dụ, vi sinh vật hiếu khí sử dụng các hợp chất nitơ, tạo ra axit thông qua quá trình khử nitrat, do đó làm giảm độ pH của môi trường; ngược lại, chúng tạo ra axit kiềm thông qua quá trình khử carboxyl, có thể làm tăng độ pH.
Vì vậy, sau một thời gian dài thích nghi, quá trình bùn hoạt tính cũng có thể xử lý nước thải có độ axit hoặc kiềm nhất định. Hơn nữa, độ kiềm của nước thải có tác dụng ức chế nhất định đối với việc giảm độ pH.
Tuy nhiên, sự thay đổi đột ngột về độ pH của nước thải, chẳng hạn như khi nước thải có tính kiềm đi vào hệ thống bùn hoạt tính thích nghi với môi trường axit, sẽ gây sốc cho vi sinh vật và thậm chí có thể làm gián đoạn hoạt động bình thường của toàn bộ hệ thống.
Vì vậy, nước thải có tính axit hay kiềm cần trung hòa còn tùy thuộc vào từng trường hợp cụ thể. Nếu độ pH của nước thải đi vào hệ thống bùn hoạt tính thay đổi nhỏ, đặc biệt nếu nó chỉ có tính axit nhẹ hoặc hơi kiềm thì việc trung hòa thường là không cần thiết. Tuy nhiên, nếu độ pH thay đổi đáng kể thì nên tiến hành trung hòa trước để điều chỉnh độ pH về trung tính.
COD và BOD5
Bất kể quy trình bùn hoạt tính nào được sử dụng, tải trọng hữu cơ mà bể sục khí có thể chịu được đều bị hạn chế. Vượt quá giới hạn này sẽ làm giảm hiệu quả hoạt động của xe tăng. Đối với bể sục khí đang vận hành, giá trị BOD5 tối đa được cố định. Tuy nhiên, do chu trình phân tích BOD5 kéo dài nên việc sản xuất thường được hướng dẫn bởi kết quả phân tích COD.
Nếu tải lượng hữu cơ trong bể sục khí đầu vào vượt tiêu chuẩn thì phải thực hiện ngay các biện pháp như giảm tốc độ dòng nước vào, tăng tốc độ dòng bùn quay trở lại, nâng cao hiệu suất sục khí, tránh ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống xử lý sinh học thứ cấp và đảm bảo chất lượng nước thải.
Nếu giá trị COD đầu vào thấp, cần thực hiện các biện pháp ngay lập tức như tăng tốc độ dòng chảy vào, giảm tốc độ dòng chảy hồi lưu của bùn, giảm số lượng máy thổi hoạt động và giảm tốc độ sục khí bề mặt để giảm hiệu suất sục khí và tránh lãng phí năng lượng không cần thiết.
Nitơ amoniac và phốt phát
Về mặt lý thuyết, nhu cầu nitơ và phốt pho của vi sinh vật cần được tính theo tỷ lệ BOD5:N:P là 100:5:1. Tuy nhiên, trong các hệ thống xử lý bùn hoạt tính thực tế, tỷ lệ BOD5/nitơ và phốt pho ở nước vào vào bể hiếu khí thường thấp hơn giá trị này nhưng hệ thống vẫn hoạt động bình thường.
Hàm lượng nitơ và phốt pho thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào loại nước thải công nghiệp được xử lý. Một số nước thải có hàm lượng nitơ và phốt pho rất cao, nếu không khử phospho và khử nitrat, hàm lượng nitơ và phốt pho trong nước thải bể lắng thứ cấp sẽ vượt quá tiêu chuẩn. Ngược lại, đối với nước thải có hàm lượng nitơ và phốt pho rất thấp, nếu không bổ sung kịp thời một lượng nitơ và phốt pho nhất định thì chức năng của vi sinh vật sẽ bị hạn chế, COD và BOD5 của nước thải từ bể lắng thứ cấp sẽ khó đảm bảo đạt tiêu chuẩn.
Khi xử lý nước thải công nghiệp có hàm lượng nitơ và phốt pho rất thấp, đối với bể sục khí đang hoạt động, hàm lượng nitơ amoniac và phốt phát tương ứng khoảng 10 mg/L và phốt phát trong dòng nước vào bể sục khí là đủ để đáp ứng nhu cầu nitơ và phốt pho của các vi sinh vật rượu hỗn hợp. Nếu nồng độ nitơ amoniac và phốt phát trong bể sục khí đầu vào vẫn thấp hơn các giá trị đã nói ở trên trong một thời gian dài, thì cần tăng liều lượng nitơ và phốt pho ngay lập tức.
Chất độc hại
Đối với nước thải công nghiệp cụ thể, các loại chất độc hại nhìn chung không đổi nhưng nồng độ và lượng thải của chúng rất khó duy trì. Ngoài các biện pháp xử lý ban đầu như đồng nhất hóa, nồng độ các chất độc hại trong dòng nước vào bể sục khí phải được theo dõi và kiểm soát.
Sau khi làm quen với bùn hoạt tính, giới hạn tối đa đối với các chất độc hại trong dòng nước ảnh hưởng đến hệ thống xử lý sinh học phải được xác định dựa trên khả năng chịu đựng của chất lỏng hỗn hợp đối với các chất độc hại trong dòng chảy vào và kinh nghiệm vận hành.
Nếu nồng độ các chất độc hại trong dòng chảy vào bể sục khí vượt quá giới hạn trong một thời gian dài, cần thực hiện các biện pháp như giảm tốc độ dòng chảy vào, tăng tốc độ dòng chảy trở lại của bùn và cải thiện hiệu suất sục khí để ngăn ngừa tác dụng xử lý bất lợi do ngộ độc vi khuẩn của rượu hỗn hợp.