Teplota
Optimální teplotní rozsah pro normální fyziologickou aktivitu aerobních mikroorganismů aktivovaného kalu je 15-30 stupňů. Obecně teploty vody pod 10 stupňů nebo nad 35 stupňů nepříznivě ovlivní funkci aerobního aktivovaného kalu. Při teplotách nad 40 stupňů nebo pod 5 stupňů může aktivita dokonce úplně ustat.
V určitém rozmezí, zatímco zvyšující se teplota je nepříznivá pro přenos kyslíku do vody, může urychlit rychlost biochemických reakcí a mikrobiální proliferaci. Náhlý nárůst teploty překračující určitou mez však způsobí nevratné poškození. Naproti tomu pokles teploty má na mikroorganismy menší dopad a obecně nezpůsobuje nevratné poškození.
Pokud teplota vody klesá pomalu, mohou se mikroorganismy v aktivovaném kalu této změně postupně přizpůsobit. Přijetím opatření, jako je snížení zátěže, zvýšení koncentrace rozpuštěného kyslíku a prodloužení doby provzdušňování, lze stále dosáhnout dobrých výsledků ošetření.
Ve skutečném výrobním provozu by proto měly být náhlé změny teploty vody, zejména náhlé zvýšení, brány vážně. Aby se zabránilo tomu, že příliš horké průmyslové odpadní vody nepříznivě ovlivní aerobní biologické čištění, mělo by být zavedeno chlazení.
Hodnota pH
Optimální hodnota pH pro mikroorganismy aktivovaného kalu je mezi 6,5 a 8,5. Při poklesu hodnoty pH pod 4,5 prvoci v aktivovaném kalu zcela vymizí, aktivita většiny mikroorganismů bude inhibována, dominantním druhem se stanou houby, dojde ke zničení vloček aktivovaného kalu a snadno dojde k nakypření kalu.
Je-li hodnota pH vyšší než 9, bude rychlost metabolismu mikroorganismů značně nepříznivě ovlivněna, bakteriální vločky se rozpadnou a dojde také k nahromadění kalu. Když je hodnota pH odpadní vody vyšší než 10 nebo nižší než 5, musí být hodnota pH před vstupem do provzdušňovací nádrže neutralizována a upravena tak, aby hodnota pH odpadní vody vstupující do provzdušňovací nádrže byla alespoň mezi 6 a 9.
Samotná směsná louh aktivovaného kalu má určitý tlumivý účinek na změny pH, protože metabolická aktivita aerobních mikroorganismů může měnit hodnotu pH jejich aktivního prostředí. Například aerobní mikroorganismy využívají dusíkaté sloučeniny, produkují kyseliny denitrifikací, čímž snižují pH prostředí; naopak dekarboxylací produkují alkalické kyseliny, které mohou zvýšit pH.
Proto po dlouhé době aklimatizace může proces s aktivovaným kalem čistit i odpadní vody s určitým stupněm kyselosti nebo zásaditosti. Dále samotná alkalita odpadní vody má určitý inhibiční vliv na poklesy pH.
Náhlá změna pH odpadní vody, například když se alkalická odpadní voda dostane do systému aktivovaného kalu přizpůsobeného kyselému prostředí, však způsobí mikroorganismy šok a může dokonce narušit normální provoz celého systému.
Zda tedy kyselá nebo alkalická odpadní voda potřebuje neutralizaci, závisí na konkrétních okolnostech. Pokud je změna pH odpadní vody vstupující do systému aktivovaného kalu malá, zejména pokud je jen mírně kyselá nebo mírně zásaditá, je neutralizace často zbytečná. Pokud je však změna pH významná, měla by být předtím provedena neutralizace, aby se pH upravilo na neutrální.
CHSK a BSK5
Bez ohledu na použitý proces aktivovaného kalu je organická zátěž, kterou může provzdušňovací nádrž odolat, omezená. Překročení tohoto limitu ohrozí provozní účinnost nádrže. U provozních provzdušňovacích nádrží je maximální přítoková hodnota BSK5 pevná. Vzhledem k dlouhému cyklu analýzy pro BSK5 se však výroba obvykle řídí výsledky analýzy CHSK.
Pokud organické zatížení v přítoku provzdušňovací nádrže překročí normu, měla by být přijata okamžitá opatření, jako je snížení rychlosti přítoku, zvýšení rychlosti zpětného toku kalu a zlepšení účinnosti provzdušňování, aby nedošlo k ovlivnění celého systému sekundárního biologického čištění a zajištění kvality odpadních vod.
Pokud je přítoková hodnota CHSK nízká, měla by být přijata okamžitá opatření, jako je zvýšení rychlosti přítoku, snížení rychlosti zpětného toku kalu, snížení počtu provozovaných dmychadel a snížení rychlosti povrchového provzdušňovače, aby se snížila účinnost provzdušňování a zabránilo se zbytečnému plýtvání energií.
Amoniak Dusík a Fosfát
Teoreticky by se požadavky na dusík a fosfor mikroorganismů měly vypočítat podle poměru BSK5:N:P 100:5:1. Ve skutečných systémech úpravy aktivovaného kalu jsou však poměry BSK5 k dusíku a fosforu na přítoku do provzdušňovací nádrže často nižší než tato hodnota, přesto systém stále funguje normálně.
Obsah dusíku a fosforu se velmi liší v závislosti na typu čištěné průmyslové odpadní vody. Některé odpadní vody mají velmi vysoký obsah dusíku a fosforu a bez defosforizace a denitrifikace překročí obsah dusíku a fosforu v odpadní vodě ze sekundární sedimentační nádrže normy. Naopak u odpadních vod s velmi nízkým obsahem dusíku a fosforu, pokud nebude určité množství dusíku a fosforu včas doplňováno, dojde k omezení funkce mikroorganismů, CHSK a BSK5 odtoku ze sekundární sedimentační nádrže bude obtížné zaručit dodržování norem.
Při čištění průmyslových odpadních vod s velmi nízkým obsahem dusíku a fosforu pro provozní provzdušňovací nádrž postačuje obsah amoniakálního dusíku a fosforečnanu přibližně 10 mg/l a fosforečnanů na přítoku do provzdušňovací nádrže, aby byly splněny požadavky na dusík a fosfor mikroorganismů směsného louhu. Pokud hladiny amoniakálního dusíku a fosforečnanů v přítoku provzdušňovací nádrže zůstanou pod výše uvedenými hodnotami po delší dobu, měly by být dávky dusíku a fosforu okamžitě zvýšeny.
Toxické látky
U specifických průmyslových odpadních vod zůstávají typy toxických látek obecně konstantní, ale jejich koncentrace a vypouštěné objemy se obtížně udržují. Kromě opatření primárního čištění, jako je homogenizace, musí být monitorována a kontrolována koncentrace toxických látek v přítoku aerační nádrže.
Po aklimatizaci aktivovaného kalu by měl být stanoven maximální limit pro toxické látky v přítoku ovlivňující systém biologického čištění na základě tolerance směsného louhu vůči toxickým látkám v přítoku a provozních zkušeností.
Pokud koncentrace toxických látek v přítoku provzdušňovací nádrže po delší dobu překračuje limit, měla by být přijata opatření, jako je snížení rychlosti přítoku, zvýšení rychlosti zpětného toku kalu a zlepšení účinnosti provzdušňování, aby se zabránilo nepříznivým účinkům úpravy v důsledku mikrobiální otravy směsného louhu.