• Độ oxy hoà tan (DO)
Độ oxy hòa tan trong bể đạt giá trị DO = 4 mg/l là đảm bảo nhu cầu oxy hóa của sinh vật.
• Nhiệt độ
Mỗi vi sinh vật thích nghi với một dải nhiệt độ phù hợp.
Trong dải nhiệt độ đó: Khi nhiệt độ thấp, DO tăng nhưng tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật giảm dẫn đến quá trình oxy hoá chậm. Ngược lại, khi nhiệt độ cao, DO giảm nhưng tốc độ oxy hoá tăng lên.
Vậy nhiệt độ phù hợp cho quá trình xử lý hiếu khí: T = 16 – 37oC
Nhiệt độ tối ưu là: Topt = 20 – 30oC.
• pH
Quá trình chuyển hóa của vi sinh vật có sự xúc tác của enzym (enzym oxy hóa khử). Mà hoạt lực của enzym lại phụ thuộc vào pH. Do đó pH có ảnh hưởng rất lớn đến hoạt lực của bùn, và do đó ảnh hưởng rất lớn đến quá trình oxy hoá. Nước thải đưa vào xử lý sinh học hiếu khí có pH = 4,5 – 8,5 là phù hợp.
pHopt = 6,5 – 8,0.
• Hàm lượng chất dinh dưỡng
Thành phần dinh dưỡng theo tỉ lệ: COD (BOD5) : N : P = 100 : 5 : 1 hay C : N :
P = 100 : 50 : 1.
Nếu C:N < 20:1: Dư thừa Nitơ, hàm lượng sinh khối trong bể rất lớn. Điều này chứng tỏ rằng bùn có khả năng oxy hoá kém, chất ô nhiễm đi vào sinh khối là chủ yếu. Lượng bùn dư lớn là điều không mong muốn.
Nếu C:N >20:1: Thiếu Nitơ và giàu C. Đây là môi trường thuận lợi cho vi khuẩn dạng sợi phát triển, làm bùn xốp, phồng, khó lắng. Do vậy không đảm bảo cho quá trình xử lý.
• Vi sinh vật (bùn hoạt tính)
o Kích thước bùn hoạt tính:
Có khả năng tạo “bông sinh học” theo kích thước chuẩn Φ = 50 – 200 µm để lắng
nhanh.
o Màu sắc:
Màu bùn là màu vàng hơi ngả sang nâu là màu chuẩn.
Nếu bùn có màu trắng kem: đó là do vi khuẩn dạng sợi phát triển nhiều làm bùn phồng, xốp, khó lắng, không đảm bảo. Trong trường hợp này cần ngừng quá trình, phơi nắng bể 2 ngày để đảm bảo vi khuẩn dạng sợi chết hết.
Nếu bùn có màu đen (do tỉ lệ vi sinh vật hiếu khí rất thấp): chất lượng bùn không tốt.Vi khuẩn hoại sinh sẽ phát triển, chuyển từ hô hấp hiếu khí sang hô hấp tuỳ tiện, làm giảm lượng oxy hoà tan. Trong trường hợp này, phải tiến hành kiểm tra độ oxy hoà tan DO và hàm lượng các chất dinh dưỡng để bổ sung kịp thời. Nếu không, bùn sẽ chết dần và hiệu quả của quá trình oxy hoá là không đạt.
Nếu bùn ngả sang đỏ là do vi khuẩn mang sắc tố hồng Rhodopseudomonas phát triển. Trường hợp này, môi trường trong bể oxy hoá đã thiếu oxy và các chất dinh dưỡng N, P. Rhodopseudomonas hô hấp tuỳ tiện nên trong môi trường thiếu oxy, vi khuẩn này chuyển sang hô hấp trong điều kiện thiếu khí và phát triển làm bùn ngả sang đỏ.
o Hàm lượng bùn hoạt tính:
Duy trì hàm lượng sinh khối trong bể: 800-1000mg/l.