1. Miten lämpötila vaikuttaa aktiivilieteprosessiin?
Mikrobien fysiologiseen toimintaan vaikuttavista tekijöistä lämpötila on tärkein. Sopivat lämpötilat edistävät ja tehostavat mikrobien fysiologista aktiivisuutta; sopimattomat lämpötilat heikentävät tai jopa tuhoavat sen. Lisäksi sopimattomat lämpötilat voivat muuttaa mikro-organismien morfologiaa ja ekologisia ominaisuuksia ja jopa johtaa niiden kuolemaan. Mikro-organismien optimaalinen lämpötila on lämpötila, jossa niiden fysiologinen aktiivisuus on voimakasta ja voimakasta, mikä ilmenee nopeana lisääntymisenä.
2. Miten pH vaikuttaa aktiivilieteprosessiin?
Mikrobien fysiologinen aktiivisuus liittyy läheisesti ympäristön pH-arvoon. Mikro-organismit voivat suorittaa normaaleja fysiologisia toimintoja vain sopivissa happamissa tai emäksisissä olosuhteissa. pH vaikuttaa biologisten solukalvojen varausominaisuuksiin. Varausominaisuuksien muutokset muuttavat mikrobisolujen kykyä imeä ravinteita, mikä vaikuttaa haitallisesti niiden fysiologiseen toimintaan.
Liian korkea, optimaalisesta arvosta poikkeava pH heikentää tai jopa poistaa mikrobien entsyymijärjestelmien katalyyttisen toiminnan. Mikrobien sytoplasma on kolloidinen liuos, jolla on erityinen isoelektrinen piste.
Kun isoelektrinen piste muuttuu pH-vaihteluiden vuoksi, mikro-organismien hengitys ja aineenvaihduntatoiminnot estyvät. Suuret vetyionipitoisuudet voivat johtaa proteiinien ja nukleiinihappojen hydrolyysiin ja denaturoitumiseen bakteerien pinnalla. Eri mikro-organismilajeilla on optimaaliset pH-alueet niiden fysiologisten toimintojen kannalta. Vaikka mikro-organismit voivat selviytyä näiden pH-alueiden ylä- tai alapuolella, niiden fysiologiset aktiivisuudet ovat heikkoja, ne ovat alttiita kuolemaan ja niiden lisääntymisnopeus on huomattavasti hidastunut. Jäteveden käsittelyyn osallistuville mikro-organismeille optimaalinen pH-alue on yleensä 6,5-8,5. Sopivan pH:n ylläpitäminen ilmastussäiliössä on välttämätöntä; se on välttämätön edellytys korkean aktiivilietteen käsittelytehokkuuden ja hyvien käsittelytulosten saavuttamiselle.
3. Miten raakaveden koostumus vaikuttaa aktiivilietteen käsittelyprosessiin?
Aktiivilietteen käsittelyyn osallistuvien mikro-organismien on elämänsä aikana imettävä ympäristöstä tärkeitä ravinteita, mukaan lukien hiililähteet, typen lähteet, epäorgaaniset suolat ja tietyt kasvutekijät. Käsiteltävän jäteveden tulee sisältää näitä aineita. Kotitalousjätevesi tarjoaa optimaalisen ravintolähteen aktiivilietteen mikro-organismeille BOD:N:P-suhteen ollessa 100:5:1. Primaarisen sedimentaation tai hydrolyysin happamoitumisen jälkeen BOD laskee, kun taas suhteellinen N- ja P-pitoisuus kasvaa.
(1) Hiili on olennainen biologisten solujen osa, ja aktiivilietteen käsittelyyn osallistuvilla mikro-organismeilla on suuri hiilen tarve. Yleensä BOD5 ei saa olla pienempi kuin 100 mg/l.
(2) Typpi on tärkeä elementti proteiinien ja nukleiinihappojen muodostumisessa mikrobisoluissa. Kotitalousjätevedessä on riittävästi typpeä, eikä se vaadi ylimääräistä lisäystä, mutta teollisuusjätevesi ei välttämättä, jolloin on lisättävä ureaa, ammoniumsulfaattia jne.
(3) Fosfori on keskeinen alkuaine nukleoproteiinien, lesitiinin ja muiden fosforiyhdisteiden synteesissä, ja sillä on tärkeä rooli mikrobien aineenvaihdunnassa ja materiaalin muuntamisessa. Fosforin puute vaikuttaa entsyymitoimintaan ja siten mikrobien fysiologiseen toimintaan.
(4) Natrium, kalium, kalsium, magnesium ja rauta vaikuttavat myös merkittävästi mikrobien fysiologiseen toimintaan. Hivenaineet stimuloivat mikro-organismien fysiologista toimintaa, mutta tarvittava määrä on hyvin pieni. Yleisesti ottaen lisälisäystä ei tarvita, kun biologisesti käsitellään kotitalousjätevettä, kunnallista jätevettä ja useimpia teollisuuden orgaanisia jätevesiä.
4. Miten myrkylliset aineet vaikuttavat aktiivilieteprosessiin?
Myrkyllisillä aineilla tarkoitetaan epäorgaanisia ja orgaanisia aineita, jotka estävät mikro-organismien fysiologista toimintaa, kuten raskasmetalli-ioneja, fenoleja ja syanideja. Raskasmetalli-ionit (lyijy, kromi, rauta, kupari jne.) ovat myrkyllisiä mikro-organismeille; ne voivat sitoutua solun proteiineihin aiheuttaen denaturaatiota tai saostumista. Elohopea-, hopea- ja arseeni-ioneilla on voimakas affiniteetti mikro-organismeihin, ja ne voivat sitoutua mikrobiproteiinien -SH-ryhmiin, mikä estää niiden normaaleja fysiologisia aineenvaihduntatoimintoja. Fenoliyhdisteet vahingoittavat bakteerisolukalvoja ja voivat koaguloida bakteeriproteiineja. Lisäksi fenolit voivat estää tiettyjä entsyymijärjestelmiä ja häiritä solujen normaalia aineenvaihduntaa. Formaldehydi voi sitoutua proteiinien aminoryhmiin aiheuttaen proteiinien denaturoitumista ja vaurioittaen mikro-organismien sytoplasmaa.
5. Miten liuenneen hapen pitoisuus vaikuttaa aktiivilietteen käsittelyprosessiin?
Jäteveden aktivointiin ja lietteen käsittelyyn osallistuvat mikro-organismit ovat ensisijaisesti aerobisia bakteereja, joten riittävä liuenneen hapen pitoisuus ilmastussäiliössä on välttämätöntä. Liuenneen hapen riittämättömyys vaikuttaa negatiivisesti mikro-organismien fysiologiseen toimintaan ja vaikuttaa siten jäteveden käsittelyprosessiin tai jopa tuhoaa sen. Jos orgaaniset epäpuhtaudet ovat suhteellisen keskittyneet ilmastussäiliön tietyille alueille, mikä johtaa korkeampaan aerobiseen nopeuteen, liuenneen hapen pitoisuutta ei välttämättä voida helposti pitää arvossa 2 mg/l ja sitä voidaan vähentää, mutta sen ei pitäisi laskea alle 1 mg/l. Liuenneen hapen pitoisuus ilmastussäiliössä ei kuitenkaan saa olla liian korkea. Liuenneen hapen liiallinen pitoisuus johtaa orgaanisten epäpuhtauksien liian nopeaan hajoamiseen, mikä johtaa mikro-organismien ravinteiden puutteeseen, aktiivilietteen helppoon vanhenemiseen ja löysään rakenteeseen. Lisäksi korkea liuenneen hapen pitoisuus ei ole myös taloudellisesti toivottavaa.