2. Величина рН.

Для бактерий благоприятными условиями существования являются нейтральные или слабощелочные сточные воды. Для большинства грибов и дрожжей более благоприятна слабокислая среда. Наиболее эффективно происходит очистка сточных вод биохимическими методами при рН = 5,5- 8,5.

Обычно очистку проводят при рН 6,5-7,5.

При снижении рН менее 5 и при рН>9 эффективность очистки резко снижается, т. к. некоторые виды организмов гибнут. Рн очищаемой воды в результате биохимических процессов может изменяться, т. к. продуктом реакций окисления может быть н-р, NH₃, подщелачивающий воду. Микроорганизмы активного ила обладают способностью к авторегулированию рН, однако в процессе биохимической очистки необходимо контролировать рН сточной воды.

3.Перемешивание.

Процесс биохимического окисления – это гетерогенный процесс. Скорость любого гетерогенного процесса зависит от поверхности контакта. Чтобы увеличить поверхность контакта активного ила с веществами сточной воды, необходимо, чтобы ил находился во взвешенном состоянии. Этому способствует перемешивание сточных вод и активного ила в аэротенках. В процессе перемешивания создаются более благоприятные условия для массопередачи питательных веществ и кислорода к поверхности клеток микроорганизмов.

Это происходит потому, что турбулизация жидкости приводит к разрушению хлопьев активного ила на более мелкие скопления микроорганизмов.

Таким образом перемешивание приводит к уменьшению длительности процесса БХО при достижении заданной степени очистки.

4. Концентрация кислорода.

Для существования микроорганизмов активного ила необходим кислород, скорость потребления кислорода определяет скорость растворения кислорода в воде, следовательно его концентрацию. Оптимальная концентрация кислорода в воде равна 1-7 мг/л, поэтому осуществлять подачу кислорода необходимо так, чтобы обеспечить эту величину. Для насыщения воды кислородом проводить процесс аэрации, разбивая воздушный поток на пузырьки, которые равномерно распределяются в сточной воде. Из пузырьков воздуха кислород абсорбируется водой.

Скорость потребления микроорганизмами кислорода не должна превышать скорость абсорбции, иначе ухудшается обмен веществ и снижается скорость окисления загрязнений.

Концентрацию кислорода рекомендуют поддерживать в зависимости от размеров хлопьев активного ила:

при интенсивном перемешивании и мелких хлопьях – 12 мг/л;

при слабом перемешивании и крупных хлопьях - 2-5 мг/л.

5. Доза и возраст активного ила.

Эффективность БХО сточных вод зависит от количества микроорганизмов, т. е. дозы активного ила.

Количественной характеристикой активного ила является иловый индекс (отношение объёма осаждаемой части активного ила к массе высушенного осадка после отстаивания в течение 30 мин.): чем меньше иловый индекс (значения илового индекса изменяются в интервале160 мл/г – 50 мл/г), тем больше необходима доза активного ила, обычно в аэротенках поддерживают дозу активного ила в переделах 2-4 г/л.

Увеличение дозы активного ила ведет к повышению концентрации микроорганизмов в воде, а следовательно, к увеличению скорости окисления. Однако одновременно следует увеличивать количество потребляемого кислорода, улучшать условия массообмена, т. е. возрастают затраты на очистку. Поэтому установлена оптимальная величина 2-4 г/л.

Для очистки следует применять так называемый «молодой» активный ил, двух-трех дневного роста. Он в основном состоит из бактерий и небольшого количества простейших. «Молодой» ил хорошо оседает, более устойчив к колебаниям температуры в интервале 10-30⁰, к колебаниям рН.

Применение «старого» ила приводит к слизеобразованию ила и замедлению скорости его осаждения – вода во вторичном отстойнике плохо осаждается.

Для того, чтобы увеличить активность ила, а также его осаждаемость, применяют регенерацию активного ила. Для этого возвратный активный ил, имеющий концентрацию 7-8 г/л, перед подачей в аэротенки аэрируется в специальных сооружениях – регенераторах. В процессе регенерации увеличивается физиологическая активность микроорганизмов; происходит их омоложение (размножаются простейшие и поедают бактерии); изменяется видовой состав; происходит окисление коллоидных и растворимых трудноокисляемых примесей, находящихся в активном иле; ускоряются процессы окисления продуктов метаболизма (превращений) в клетках бактерий.

Процесс регенерации не должен быть длительным, поскольку бактерии находятся без питательного субстрата, что может привести к их гибели или снижению физиологической активности.

5. Токсичные примеси.

Существуют вещества, токсичные для микроорганизмов, т. е. вещества, нарушающие их жизнедеятельность и приводящие к гибели. Это такие вещества, как фенол в больших концентрациях, формальдегид, другие антисептики, эфир, ацетон.

Особенно токсичны соли тяжелых металлов, содержание которых в сточных водах, направляемых на сооружения биохимической очистки, строго регламентируется.

5. Биогенные элементы

Для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов необходимы биогенные элементы (углерод, азот, фосфор), образующие структуру клетки и микроэлементы (калий, кальций, магний и др.). В случае отсутствия в сточной воде этих элементов, их добавляют в виде минеральных удобрений или растворимых в воде нетоксичных веществ.

Например, в сточных водах коксохимических заводов практически отсутствует фосфор. Его необходимое количество восполняют добавлением в преаэратор фосфорной кислоты ( средняя доза 25 мг/л).