1. Как температурата влияе върху процеса на активна утайка?
Сред факторите, влияещи върху физиологичната активност на микробите, температурата е най-важна. Подходящите температури насърчават и засилват физиологичната активност на микробите; неподходящите температури го отслабват или дори унищожават. Освен това неподходящите температури могат да променят морфологията и екологичните характеристики на микроорганизмите и дори да доведат до тяхната смърт. Оптималната температура за микроорганизмите е температурата, при която тяхната физиологична активност е енергична и стабилна, изразяваща се в бърза пролиферация.
2. Как pH влияе върху процеса на активна утайка?
Микробната физиологична активност е тясно свързана с рН на околната среда. Микроорганизмите могат да извършват нормални физиологични дейности само при подходящи киселинни или алкални условия. pH влияе върху свойствата на заряда на биологичните клетъчни мембрани. Промените в свойствата на заряда променят способността на микробните клетки да абсорбират хранителни вещества, като по този начин се отразява неблагоприятно на тяхната физиологична активност.
Прекалено високото pH, което се отклонява от оптималната стойност, отслабва или дори елиминира каталитичната функция на микробните ензимни системи. Микробната цитоплазма е колоиден разтвор със специфична изоелектрична точка.
Когато изоелектричната точка се промени поради флуктуации на pH, дишането и метаболитните функции на микроорганизмите се възпрепятстват. Високите концентрации на водородни йони могат да доведат до хидролиза и денатурация на протеини и нуклеинови киселини на бактериалната повърхност. Различните видове микроорганизми имат оптимални диапазони на pH за техните физиологични дейности. Докато микроорганизмите могат да оцелеят над или под тези диапазони на рН, техните физиологични дейности са слаби, те са склонни към смърт и скоростта им на разпространение е значително намалена. За микроорганизми, участващи в пречистването на отпадъчни води, оптималният диапазон на pH обикновено е между 6,5 и 8,5. Поддържането на подходящо pH в резервоара за аериране е от съществено значение; е необходимо условие за постигане на висока ефективност на пречистване на активната утайка и добри резултати от пречистването.
3. Как съставът на суровата вода влияе върху процеса на обработка на активната утайка?
Микроорганизмите, участващи в обработката на активната утайка, трябва да абсорбират основни хранителни вещества от заобикалящата среда по време на жизнените си дейности, включително източници на въглерод, източници на азот, неорганични соли и определени фактори на растежа. Отпадъчните води, които ще се пречистват, трябва да съдържат тези вещества. Битовите отпадни води осигуряват оптимален източник на хранителни вещества за микроорганизми от активна утайка, със съотношение БПК:N:P 100:5:1. След първично утаяване или хидролизно подкисляване, БПК намалява, докато относителното съдържание на N и P се увеличава.
(1) Въглеродът е основен компонент на биологичните клетки и микроорганизмите, участващи в обработката на активната утайка, имат високи изисквания за въглерод. Обикновено BOD5 не трябва да бъде по-ниска от 100 mg/L.
(2) Азотът е важен елемент при образуването на протеини и нуклеинови киселини в микробните клетки. Битовите отпадъчни води осигуряват достатъчно азот, без да се налага допълнително добавяне, но промишлените отпадъчни води може и да не осигуряват, което налага добавянето на урея, амониев сулфат и др.
(3) Фосфорът е решаващ елемент за синтеза на нуклеопротеини, лецитин и други фосфорни съединения, играейки жизненоважна роля в микробния метаболизъм и трансформацията на материала. Дефицитът на фосфор засяга ензимната активност, като по този начин влияе върху физиологичната активност на микробите.
(4) Натрият, калият, калцият, магнезият и желязото също значително влияят върху физиологичните активности на микробите. Микроелементите стимулират физиологичната дейност на микроорганизмите, но необходимото количество е много малко. Като цяло не е необходимо допълнително добавяне при биологично третиране на битови отпадни води, общински отпадъчни води и повечето промишлени органични отпадъчни води.
4. Как токсичните вещества влияят върху процеса на активна утайка?
Токсичните вещества се отнасят до неорганични и органични вещества, които инхибират физиологичната активност на микроорганизмите, като йони на тежки метали, феноли и цианиди. Йоните на тежките метали (олово, хром, желязо, мед и др.) са токсични за микроорганизмите; те могат да се свържат с клетъчните протеини, причинявайки денатурация или утаяване. Йоните на живак, сребро и арсен имат силен афинитет към микроорганизмите и могат да се свързват с -SH групите на микробните протеини, като по този начин инхибират техните нормални физиологични метаболитни функции. Фенолните съединения увреждат бактериалните клетъчни мембрани и могат да коагулират бактериалните протеини. Освен това, фенолите могат да инхибират определени ензимни системи, нарушавайки нормалните клетъчни метаболитни функции. Формалдехидът може да се свърже с аминогрупите на протеините, причинявайки денатурация на протеини и увреждайки цитоплазмата на микроорганизмите.
5. Как съдържанието на разтворен кислород влияе върху процеса на обработка на активната утайка?
Микроорганизмите, участващи в активирането на отпадъчните води и обработката на утайките, са предимно аеробни бактерии, така че достатъчното съдържание на разтворен кислород е от съществено значение в резервоара за аериране. Недостатъчното количество разтворен кислород ще повлияе отрицателно на физиологичните дейности на микроорганизмите, като по този начин ще повлияе или дори разруши процеса на пречистване на отпадъчни води. Ако органичните замърсители са относително концентрирани в определени области на аерационния резервоар, което води до по-висока аеробна скорост, концентрацията на разтворен кислород може да не се поддържа лесно на 2 mg/L и може да бъде намалена, но не трябва да пада под 1 mg/L. Въпреки това, концентрацията на разтворен кислород в аерационния резервоар също не трябва да бъде твърде висока. Прекомерната концентрация на разтворен кислород води до прекалено бързо разлагане на органични замърсители, което води до дефицит на хранителни вещества за микроорганизмите, лесно стареене на активната утайка и разхлабена структура. Освен това високото съдържание на разтворен кислород също е икономически нежелателно.