Temperatur
Temperatur spiller en afgørende rolle i den biologiske dyrkningsproces. Selvom dette spildevandsbehandlingsprojekt endnu ikke har opnået præcis temperaturkontrol af det biologiske system, giver måling og analyse af temperaturen i hvert biologisk reaktionssystem og hvert driftstrin stadig vejledning for den biologiske akklimatisering af slam og dyrkningsprocessen. Det giver et grundlag for at forklare forskellige fænomener under den biologiske dyrkningsproces og hjælper ledelsen og operatørerne med at foretage korrekte og rettidige vurderinger vedrørende systemdrift og -styring.
Temperaturen påvirker i væsentlig grad aktivitetsniveauet af mikroorganismer i aktiveret slam (herunder anaerobe, fakultative og aerobe processer), og påvirker også faktorer som opløst ilt og beluftningshastighed samt hastigheden af biologiske reaktioner.
Forskellige typer mikroorganismer vokser inden for forskellige temperaturområder, ca. 5 grader til 80 grader. Inden for dette temperaturområde kan de opdeles i minimum væksttemperatur, maksimal væksttemperatur og optimal væksttemperatur. Baseret på det temperaturområde, som mikroorganismer tilpasser sig, kan de klassificeres i tre kategorier: mesofile, termofile og chirfile.
Mesofile mikroorganismer vokser i temperaturer fra 20 grader til 45 grader, psykrofile mikroorganismer vokser under 20 grader, og termofile mikroorganismer vokser over 45 grader. Ved aerob biologisk spildevandsrensning er mesofile bakterier dominerende, med en optimal vækst- og reproduktionstemperatur på 20 grader til 37 grader. Når temperaturen overstiger den maksimale væksttemperatur, denaturerer mikroorganismernes proteiner hurtigt, og deres enzymsystemer ødelægges, hvilket resulterer i tab af aktivitet; i alvorlige tilfælde kan mikroorganismer dø. Lave temperaturer reducerer mikroorganismers metaboliske aktivitet, hvilket fører til en tilstand af vækst og reproduktionsophør, selvom de stadig bevarer deres vitalitet.
Ved anaerob biologisk behandling er det optimale temperaturområde for mesofile methanogener mellem 20 grader og 40 grader, mens det for termofile bakterier er 50 grader til 60 grader. Anaerob biologisk behandling bruger almindeligvis temperaturer på 33 grader til 38 grader og 50 grader til 57 grader.
pH-værdi
Forskellige mikroorganismer har forskellige pH-toleranceintervaller. For eksempel har bakterier, actinomycetes, alger og protozoer et pH-toleranceområde på 4 til 10. De fleste bakterier trives i neutrale til let alkaliske miljøer (pH 6,5-7,5); svovl-oxiderende bakterier foretrækker sure miljøer med en optimal pH på 3, men kan også leve i miljøer med en pH på 1,5; gær og skimmelsvampe kræver sure eller let sure miljøer med en optimal pH på 3,0-6,0 og kan tilpasse sig et pH-område på 1,5-10. Opretholdelse af det optimale pH-område er afgørende i biologiske spildevandsbehandlingsprocesser.
For eksempel, når aktivslamprocessen bruges til behandling af spildevand, hvis pH-værdien af den blandede væske i beluftningstanken når 9,0, vil protozoer ændre sig fra aktive til træge, de klæbrige stoffer i bakterieflokkene vil gå i opløsning, den aktive slamstruktur vil blive beskadiget, og behandlingseffektiviteten vil falde betydeligt. Hvis den indgående pH-værdi pludselig falder, bliver den blandede væske i beluftningstanken sur, den aktiverede slamstruktur vil også ændre sig, og der opstår en stor mængde flydeslam i den sekundære sedimentationstank. Vel-opdyrkede og modne biologiske systemer har stærk modstandsdygtighed over for stødbelastninger. Imidlertid kan betydelige pH-udsving påvirke reaktoreffektiviteten og endda forårsage mikrobiel toksicitet, hvilket fører til reaktorfejl. Dette skyldes, at pH-ændringer kan ændre celleladning, hvilket påvirker næringsstofabsorption og enzymaktivitet i mikrobiel metabolisme.
Derfor er det ved spildevandsrensning ved hjælp af biologiske systemer afgørende at give mikroorganismer et optimalt pH-område for at sikre optimal drift.
Kemisk iltbehov (COD)
COD-testning overholder nøje de nationale standarder for spildevandskvalitetsanalyse. COD er mængden af ilt, der forbruges, når kemiske oxidanter oxiderer organiske forurenende stoffer i vand, udtrykt i mg/L. Højere COD indikerer højere niveauer af organiske forurenende stoffer i vandet. Almindeligvis anvendte oxidanter omfatter kaliumdichromat og kaliumpermanganat. Når kaliumpermanganat bruges som oxidationsmiddel, kaldes den målte værdi CODMn eller blot OC. Når kaliumdichromat bruges som oxidationsmiddel, kaldes den målte værdi CODCr eller blot COD. Hvis sammensætningen af organisk stof i spildevand er forholdsvis stabil, er der en vis proportional sammenhæng mellem kemisk iltforbrug (COD) og biokemisk iltforbrug (BOD). Generelt kan forskellen mellem COD af kaliumdichromat og første-trin BOD groft repræsenteres som det organiske stof, der ikke kan nedbrydes af aerobe mikroorganismer.
COD-test og -analyse er en vigtig del af idriftsættelse og drift af spildevandsrensning. På den ene side hjælper det med at forstå tilløbs- og spildevandsforholdene for hver behandlingsenhed i procesflowet, hvilket sikrer stabilt tilløb og forhindrer store udsving og systempåvirkninger. På den anden side, ved at observere ændringerne i COD i tilløbs- og spildevandet før og efter hver behandlingsenhed, hjælper det med at forstå behandlingseffekten og effektiviteten af enheden. Dens vigtige funktioner kan opsummeres i følgende tre punkter:
1. Tilvejebringelse af detaljerede indløbs- og spildevandskoncentrationer, der gør det muligt for ledelsespersonalet at tilpasse driftsbetingelserne i overensstemmelse hermed baseret på koncentrationsændringer, hvilket sikrer normal og stabil drift af spildevandsbehandlingssystemet;
2. Som en vigtig teknisk indikator, der afspejler driftsstatus og behandlingseffektivitet for hver behandlingsenhed;
3. Tilvejebringelse af grundlag for analyse, bedømmelse og rimelig forklaring af forskellige fænomener og abnormiteter, der forekommer i hele systemet.