Temperatuur
Het optimale temperatuurbereik voor normale fysiologische activiteit van aerobe actiefslibmicro-organismen is 15-30 graden. Over het algemeen zullen watertemperaturen onder de 10 graden of boven de 35 graden de functie van aëroob actiefslib nadelig beïnvloeden. Bij temperaturen boven de 40 graden of onder de 5 graden kan de activiteit zelfs helemaal wegvallen.
Hoewel een stijgende temperatuur binnen een bepaald bereik ongunstig is voor de zuurstofoverdracht naar het water, kan dit de snelheid van biochemische reacties en microbiële proliferatie versnellen. Een plotselinge temperatuurstijging die een bepaalde limiet overschrijdt, zal echter onomkeerbare schade veroorzaken. Een temperatuurdaling heeft daarentegen een kleinere impact op micro-organismen en veroorzaakt doorgaans geen onomkeerbare schade.
Als de watertemperatuur langzaam daalt, kunnen de micro-organismen in het actiefslib zich geleidelijk aan deze verandering aanpassen. Door maatregelen te nemen zoals het verminderen van de belasting, het verhogen van de concentratie opgeloste zuurstof en het verlengen van de beluchtingstijd kunnen alsnog goede behandelresultaten worden behaald.
Daarom moeten bij de daadwerkelijke productie plotselinge veranderingen in de watertemperatuur, vooral plotselinge stijgingen, serieus worden genomen. Om te voorkomen dat overmatig heet industrieel afvalwater een negatieve invloed heeft op de aerobe biologische behandeling, moet een koelbehandeling worden geïmplementeerd.
pH-waarde
De optimale pH-waarde voor actiefslibmicro-organismen ligt tussen 6,5 en 8,5. Wanneer de pH-waarde onder de 4,5 komt, zullen de protozoa in het actiefslib volledig verdwijnen, zal de activiteit van de meeste micro-organismen worden geremd, zullen schimmels de dominante soort worden, zullen de actiefslibvlokken worden vernietigd en zal er gemakkelijk slibophoping optreden.
Wanneer de pH-waarde groter is dan 9, zal de stofwisselingssnelheid van micro-organismen sterk negatief worden beïnvloed, zullen de bacterievlokken desintegreren en zal er ook slibophoping optreden. Wanneer de pH-waarde van het afvalwater hoger is dan 10 of lager dan 5, moet de pH-waarde worden geneutraliseerd en aangepast voordat deze de beluchtingstank binnengaat, waarbij ervoor moet worden gezorgd dat de pH-waarde van het afvalwater dat de beluchtingstank binnenkomt minimaal tussen 6 en 9 ligt.
Het actiefslibmengsel zelf heeft een zeker bufferend effect op pH-veranderingen, omdat de metabolische activiteit van aerobe micro-organismen de pH-waarde van hun activiteitsomgeving kan veranderen. Aërobe micro-organismen maken bijvoorbeeld gebruik van stikstofverbindingen en produceren zuren door denitrificatie, waardoor de pH van de omgeving wordt verlaagd; omgekeerd produceren ze alkalische zuren door decarboxylering, waardoor de pH kan stijgen.
Daarom kan het actiefslibproces na een lange acclimatisatieperiode ook afvalwater met een bepaalde zuurgraad of alkaliteit behandelen. Bovendien heeft de alkaliteit van het afvalwater zelf een zeker remmend effect op de pH-daling.
Een plotselinge verandering in de pH van afvalwater, bijvoorbeeld wanneer alkalisch afvalwater een actiefslibsysteem binnendringt dat is aangepast aan een zure omgeving, zal de micro-organismen shockeren en zelfs de normale werking van het hele systeem verstoren.
Of zuur of alkalisch afvalwater geneutraliseerd moet worden, hangt daarom af van de specifieke omstandigheden. Als de pH-verandering van het afvalwater dat het actiefslibsysteem binnenkomt klein is, vooral als het slechts licht zuur of licht alkalisch is, is neutralisatie vaak niet nodig. Als de pH-verandering echter aanzienlijk is, moet er vooraf neutralisatie worden uitgevoerd om de pH op neutraal te brengen.
CZV en BZV5
Ongeacht het toegepaste actiefslibproces is de organische belasting die een beluchtingstank kan weerstaan beperkt. Het overschrijden van deze limiet zal de operationele efficiëntie van de tank in gevaar brengen. Voor het exploiteren van beluchtingstanks is de maximale BZV5-waarde van het influent vastgelegd. Vanwege de lange analysecyclus voor BZV5 wordt de productie echter doorgaans geleid door CZV-analyseresultaten.
Als de organische belasting in het influent van de beluchtingstank de norm overschrijdt, moeten onmiddellijk maatregelen worden genomen, zoals het verminderen van het influentdebiet, het verhogen van het slibretourdebiet en het verbeteren van de beluchtingsefficiëntie, om te voorkomen dat het gehele secundaire biologische behandelingssysteem wordt beïnvloed en om de kwaliteit van het effluent te garanderen.
Als de CZV-waarde van het influent laag is, moeten onmiddellijk maatregelen worden genomen, zoals het verhogen van het influentdebiet, het verminderen van het slibretourdebiet, het verminderen van het aantal werkende ventilatoren en het verlagen van de snelheid van de oppervlaktebeluchter, om de beluchtingsefficiëntie te verminderen en onnodig energieverspilling te voorkomen.
Ammoniak Stikstof en Fosfaat
Theoretisch zou de stikstof- en fosforbehoefte van micro-organismen moeten worden berekend volgens de BZV5:N:P-verhouding van 100:5:1. In daadwerkelijke actiefslibbehandelingssystemen zijn de BZV5-stikstof- en fosforverhoudingen in het influent naar de beluchtingstank echter vaak lager dan deze waarde, terwijl het systeem nog steeds normaal functioneert.
Het stikstof- en fosforgehalte varieert sterk, afhankelijk van het type industrieel afvalwater dat wordt behandeld. Een deel van het afvalwater heeft een zeer hoog stikstof- en fosforgehalte, en zonder defosforisatie en denitrificatie zal het stikstof- en fosforgehalte in het effluent van de secundaire bezinkingstank de normen overschrijden. Omgekeerd zal bij afvalwater met een zeer laag stikstof- en fosforgehalte, als een bepaalde hoeveelheid stikstof en fosfor niet op tijd wordt aangevuld, de functie van micro-organismen beperkt zijn en zal het moeilijk zijn om de naleving van de normen te garanderen voor de CZV en BZV5 van het effluent van de secundaire bezinkingstank.
Bij de behandeling van industrieel afvalwater met een zeer laag stikstof- en fosforgehalte is voor een werkende beluchtingstank een ammoniakstikstof- en fosfaatgehalte van respectievelijk ongeveer 10 mg/l en fosfaat in het influent naar de beluchtingstank voldoende om te voldoen aan de stikstof- en fosforbehoefte van de micro-organismen met mengvloeistof. Indien de ammoniak-stikstof- en fosfaatgehalten in het influent van de beluchtingstank gedurende langere tijd onder de bovengenoemde waarden blijven, dienen de stikstof- en fosfordoseringen direct te worden verhoogd.
Giftige stoffen
Voor specifiek industrieel afvalwater blijven de soorten toxische stoffen doorgaans constant, maar zijn de concentraties en lozingsvolumes lastig op peil te houden. Naast primaire behandelingsmaatregelen zoals homogenisatie moet de concentratie van giftige stoffen in het influent van de beluchtingstank worden bewaakt en gecontroleerd.
Na acclimatisatie van actief slib moet de maximale limiet voor giftige stoffen in het influent die het biologische behandelingssysteem beïnvloeden, worden bepaald op basis van de tolerantie van het mengbad voor giftige stoffen in het influent en operationele ervaring.
Als de concentratie van giftige stoffen in het influent van de beluchtingstank gedurende een langere periode de limiet overschrijdt, moeten maatregelen worden genomen zoals het verminderen van de influentstroom, het verhogen van de slibretourstroom en het verbeteren van de beluchtingsefficiëntie om nadelige behandelingseffecten als gevolg van microbiële vergiftiging van de gemengde vloeistof te voorkomen.