1. טמפרטורה: הטמפרטורה היא גורם סביבתי מרכזי המשפיע על כל תהליך הטיפול. מיקרואורגניזמים שונים גדלים בטווחי טמפרטורה ספציפיים. טווח הטמפרטורות לטיפול ביוכימי הוא 10-40 מעלות, כאשר הטמפרטורה האופטימלית היא 20-30 מעלות. כל מיקרואורגניזם יכול לשרוד רק בטווח טמפרטורות מסוים, ויכול לגדול ולהתרבות בכמויות גדולות בטווח טמפרטורות מתאים. במהלך גידול בוצה, חיוני למקם אותם בתנאי טמפרטורה אופטימליים כדי לאפשר למיקרואורגניזמים לצמוח בקצב המהיר ביותר. טמפרטורות נמוכות מדי או גבוהות מדי יאטו את קצב חילוף החומרים ואת קצב הגדילה; טמפרטורות גבוהות מדי עלולות להיות קטלניות למיקרואורגניזמים.
2. ערך pH: פעילויות החיים ומטבוליזם של מיקרואורגניזמים קשורים קשר הדוק לערך ה-pH. ערך ה-pH האופטימלי עבור רוב החיידקים והפרוטוזואה הוא 6.5-7.5, שבו הם גדלים ומתרבים בצורה הטובה ביותר. טווח הסבילות שלהם לערכי pH הוא 4-10. במערכת האוורור של טיפול בשפכי בוצה פעילה, חיידקי פלפל, כמרכיב העיקרי של בוצה פעילה, יכולים לייצר חומרים צמיגים יותר וליצור חומר צמיגי טוב בתנאי pH של 6.5-8.5.
3. חומרים מזינים: מיקרואורגניזמים בשפכים סופגים ברציפות חומרים מזינים, מפרקים מקרומולקולות מורכבות או תרכובות בעלות אנרגיה גבוהה- לחומרים פשוטים יותר -מולקולריים- או תרכובות בעלות אנרגיה נמוכה- באמצעות חילוף חומרים (קטבוליזם) בפירוק ושחרור אנרגיה. באמצעות אנבוליזם (הטמעה), הם מנצלים את האנרגיה והחומרים המסופקים על ידי חילוף החומרים בפירוק כדי להמיר אותם לחומר הסלולרי שלהם. במקביל, הם מפרישים פסולת מטבולית. מים, מקורות פחמן, מקורות חנקן, מלחים אנאורגניים וגורמי גדילה הם התנאים לגידול חיידקים. יש להוסיף למי השפכים מקורות חנקן וזרחן-המכילים מלחים אנאורגניים ביחס BOD5:N:P של 100:4:1 כדי ליצור תנאי תזונה נוחים לגידול בוצה פעילה.
4. מוצקים מרחפים (SS): מי שפכים מכילים כמות גדולה של מוצקים מרחפים. טיפול מקדים מסיר את רוב המוצקים המרחפים, אך חלקם אינם ניתנים לפירוק ויווצרו שכבת חלאות במהלך אוורור, אך הדבר אינו משפיע על הטיפול בשפכי המערכת.
5. חמצן מומס (DO): ובכן-חיידקים ביוכימיים מעובדים הם אירוביים. חמצן ממלא שני תפקידים עבור מיקרואורגניזמים אירוביים:
① הוא פועל כמקבל האלקטרונים הסופי בנשימה;
② חמצן נדרש לביוסינתזה של אלכוהול וחומצות שומן בלתי רוויות. רק חמצן מסיס במים (חמצן מומס) יכול להיות מנוצל על ידי מיקרואורגניזמים. בגידול בוצה פעילה, יש לשקול באופן מקיף את אספקת ה-DO (חמצן מומס) בהתבסס על מבנה וריכוז הבוצה הפעילה וריכוז מי השפכים.
באופן ספציפי, זה נקבע על ידי התבוננות במבנה ובבשלות של הבוצה המופעלת תחת מיקרוסקופ, מדידת ריכוז המשקאות המעורבים במיכל האוורור, ומעקב אחר שינויים ב-CODcr בסופרנטנט של מיכל האוורור. בהתבסס על ניסיון, DO נשלט ב-1-2 מ"ג/ליטר בשלבים המוקדמים של הטיפוח. הסיבה לכך היא שפלגי החיידקים עדיין לא יצרו מבנה פלוקולנטי; אספקת חמצן מופרזת תגביר את הפעילות המטבולית המיקרוביאלית, בעוד אספקת חומרים מזינים לא מספקת תוביל לחמצון של הבוצה עצמה, מה שיקדם את הזדקנות הבוצה. במהלך שלב ההתבגרות של הבוצה, יש להגדיל את ה-DO לסביבות 3-4 מ"ג/ליטר כדי להבטיח DO מספיק עבור המיקרואורגניזמים בתוך להקות הבוצה, וכתוצאה מכך ביצועי שקיעה טובים. לאורך תהליך הגידול יש להגדיל את ה-DO בהדרגה בהתאם להתפתחות הבוצה.
יש להקדיש תשומת לב מיוחדת לוודא שהחמצן המומס (DO) אינו נמוך מדי. DO לא מספיק ימנע ממיקרואורגניזמים אירוביים מספיק חמצן, ישפיע על דפוסי הגדילה הרגילים שלהם ויפחית את היכולת המטבולית שלהם. במקביל, מיקרואורגניזמים עם דרישות DO נמוכות יתרבו, וישבשו את תהליך התרבות החיידקים הביוכימי הרגיל.
6. ריכוז משקה מעורב MLSS: מיקרואורגניזמים הם המרכיב הפעיל של בוצה ביולוגית והגוף העיקרי של חילוף החומרים האורגני, המשחקים תפקיד מרכזי בתהליכי טיפול ביולוגי. ערך ה-MLSS של בוצת המשקאות המעורבים מצביע בערך על כמות המיקרואורגניזמים הפעילים. טיפול ביולוגי בשפכים אורגניים בריכוז גבוה- דורש בדרך כלל שמירה על ריכוז בוצה גבוה. במהלך ההפעלה וההפעלה של פרויקט זה, טווח ה-MLSS היה בין 4.4 ל-5.6 גרם/ליטר, עם ערך אופטימלי של כ-4.8 גרם/ליטר.
7. ריכוז CODcr משפיע: לריכוז החומר האורגני בשפע השפעה משמעותית על הטיפול.
8. מיקרוסקופיה ביו-פאזה בוצה: בוצה פעילה נמצאת בשלבי גדילה שונים, ומיקרואורגניזמים שונים מציגים פרופורציות שונות. חיידקים לוקחים על עצמם את הפונקציות המטבוליות הבסיסיות של פירוק חומר אורגני, בעוד פרוטוזואה (כולל מטאזואים) צורכים חיידקים חופשיים. במהלך הפעלת השפכים והפעלתם, נצפה מגוון רחב של מיקרואורגניזמים, כולל חיידקים, אצות כגון אצות ירוקות, פרוטוזואה ומטזואה. הפרוטוזואה כללה *הליוטרופיום*, *ציקלופ* ו*ציקלופ*, בעוד נמטודות נצפו בין המטאזואות. נוכחותם של ריסים שקעים בשפע, כגון *ציקלופ*, במשקאות המעורבים בשלבים המאוחרים של ההפעלה והתפעול מעידה על איכות הקולחים של מערכת הטיפול.
9. אינדקס נפח בוצה (SVI): במהלך פעולה רגילה, ה-SVI הוא כ-801/mg.
