1. Temperatura: Temperatura jest głównym czynnikiem środowiskowym wpływającym na cały proces obróbki. Różne mikroorganizmy rosną w określonych zakresach temperatur. Zakres temperatur obróbki biochemicznej wynosi 10–40 stopni, a optymalna temperatura to 20–30 stopni. Każdy mikroorganizm może przetrwać tylko w określonym zakresie temperatur, a w odpowiednim zakresie temperatur może rosnąć i rozmnażać się w dużych ilościach. Podczas uprawy osadów istotne jest zapewnienie im optymalnych warunków temperaturowych, aby umożliwić najszybszy rozwój mikroorganizmów. Zbyt niskie lub zbyt wysokie temperatury spowalniają tempo metabolizmu i wzrostu; zbyt wysokie temperatury mogą być śmiertelne dla mikroorganizmów.
2. Wartość pH: Aktywność życiowa i metabolizm mikroorganizmów są ściśle powiązane z wartością pH. Optymalna wartość pH dla większości bakterii i pierwotniaków wynosi 6,5–7,5, w której najlepiej rosną i rozmnażają się. Ich zakres tolerancji dla wartości pH wynosi 4–10. W systemie napowietrzania oczyszczania ścieków z osadem czynnym bakterie kłaczkowate, jako główny składnik osadu czynnego, mogą wytwarzać substancje bardziej lepkie i tworzyć dobrą flokulant w warunkach pH 6,5–8,5.
3. Składniki odżywcze: Mikroorganizmy w ściekach w sposób ciągły absorbują składniki odżywcze, rozkładając złożone makrocząsteczki lub związki-o wysokiej energii na prostsze substancje o niskiej-masie-lub związki o niskiej-energii poprzez metabolizm rozkładu (katabolizm) i uwalnianie energii. Poprzez anabolizm (asymilację) wykorzystują energię i substancje dostarczone w wyniku metabolizmu rozkładu, aby przekształcić je we własny materiał komórkowy. Jednocześnie wydalają produkty przemiany materii. Warunkiem rozwoju drobnoustrojów jest woda, źródła węgla, źródła azotu, sole nieorganiczne i czynniki wzrostu. Źródła azotu i sole nieorganiczne zawierające fosfor- należy dodawać do ścieków w stosunku BZT5:N:P wynoszącym 100:4:1, aby stworzyć korzystne warunki odżywcze dla uprawy osadu czynnego.
4. Zawieszone ciała stałe (SS): Ścieki zawierają dużą ilość zawieszonych ciał stałych. Wstępna obróbka usuwa większość zawieszonych cząstek stałych, ale niektóre nie ulegają rozkładowi i podczas napowietrzania utworzą warstwę szumowiny, ale nie ma to wpływu na oczyszczanie ścieków w systemie.
5. Rozpuszczony tlen (DO): dobrze-wyhodowane bakterie biochemiczne są tlenowe. Tlen pełni dla mikroorganizmów tlenowych dwie role:
① Działa jako końcowy akceptor elektronów podczas oddychania;
② Tlen jest niezbędny do biosyntezy alkoholi i nienasyconych kwasów tłuszczowych. Mikroorganizmy mogą wykorzystywać wyłącznie tlen-rozpuszczalny w wodzie (tlen rozpuszczony). W uprawie osadu czynnego należy kompleksowo rozważyć dostawę DO (rozpuszczonego tlenu) w oparciu o strukturę i stężenie osadu czynnego oraz stężenie ścieków.
W szczególności określa się to poprzez obserwację struktury i dojrzałości osadu czynnego pod mikroskopem, pomiar stężenia zmieszanej cieczy w zbiorniku napowietrzającym i monitorowanie zmian ChZTcr w supernatancie zbiornika napowietrzającego. Bazując na doświadczeniu, DO kontroluje się na poziomie 1–2 mg/l we wczesnych stadiach uprawy. Dzieje się tak dlatego, że kłaczki bakteryjne nie utworzyły jeszcze struktury kłaczkowatej; Nadmierna podaż tlenu zwiększy aktywność metaboliczną drobnoustrojów, podczas gdy niedostateczna podaż składników odżywczych doprowadzi do utlenienia samego osadu, sprzyjając jego starzeniu. Na etapie dojrzewania osadu zawartość DO powinna zostać zwiększona do około 3–4 mg/l, aby zapewnić wystarczającą ilość DO dla mikroorganizmów w kłaczkach osadu, co skutkuje dobrą wydajnością osadzania. W trakcie procesu uprawy DO powinno być stopniowo zwiększane w zależności od rozwoju osadu.
Należy zwrócić szczególną uwagę na to, aby zawartość rozpuszczonego tlenu (DO) nie była zbyt niska. Niewystarczający DO pozbawi mikroorganizmy tlenowe wystarczającej ilości tlenu, wpływając na ich normalne wzorce wzrostu i zmniejszając ich zdolność metaboliczną. Jednocześnie mikroorganizmy o niższych wymaganiach DO będą się rozmnażać, zakłócając normalny biochemiczny proces hodowli bakterii.
6. Stężenie MLSS w roztworze mieszanym: Mikroorganizmy są aktywnym składnikiem osadu biologicznego i głównym elementem metabolizmu materii organicznej, odgrywając główną rolę w procesach biologicznego oczyszczania. Wartość MLSS zmieszanego osadu ługowego wskazuje w przybliżeniu ilość aktywnych mikroorganizmów. Biologiczne oczyszczanie ścieków organicznych o wysokim-stęeniu zazwyczaj wymaga utrzymywania wysokiego stężenia osadu. Podczas uruchamiania i eksploatacji tego projektu zakres MLSS wynosił od 4,4 do 5,6 g/l, a optymalna wartość wynosiła około 4,8 g/l.
7. Stężenie ChZT na dopływie: Stężenie materii organicznej na dopływie ma znaczący wpływ na oczyszczanie.
8. Mikroskopia biofazy osadu: Osad czynny znajduje się na różnych etapach wzrostu, a różne mikroorganizmy wykazują różne proporcje. Bakterie pełnią podstawowe funkcje metaboliczne rozkładając materię organiczną, natomiast pierwotniaki (w tym metazoany) zjadają wolne bakterie. Podczas odbioru i eksploatacji ścieków zaobserwowano szeroką gamę mikroorganizmów, w tym bakterie, glony, takie jak algi zielone, pierwotniaki i metazoa. Do pierwotniaków zaliczały się *Heliotropium*, *Cyclops* i *Cyclops*, natomiast wśród metazoa obserwowano nicienie. Obecność licznych owłosionych orzęsków, takich jak *Cyclops*, w zmieszanej cieczy na późniejszych etapach rozruchu i eksploatacji wskazuje, że ścieki z systemu oczyszczania są dobrej jakości.
9. Wskaźnik objętości osadu (SVI): Podczas normalnej pracy SVI wynosi około 801/mg.
