درجة حرارة
في أنظمة النترجة البيولوجية، تكون البكتيريا الآزوتية حساسة للغاية للتغيرات في درجات الحرارة. ضمن نطاق 5-35 درجة، يمكنهم القيام بالأنشطة الأيضية الفسيولوجية الطبيعية. عندما تكون درجة حرارة مياه الصرف الصحي أقل من 15 درجة، فإن معدل النترجة ينخفض بشكل ملحوظ. عندما تكون درجة الحرارة أقل من 10 درجات، فإن نظام النترجة الذي بدأ بالفعل بالكاد يمكنه الحفاظ على تشغيله، مع معدل نترجة يبلغ 25% فقط من ذلك عند 30 درجة. على الرغم من أن زيادة درجة الحرارة تزيد من النشاط البيولوجي ومعدل النترجة، إلا أن درجات الحرارة المرتفعة بشكل مفرط سوف تتسبب في موت عدد كبير من البكتيريا الآزوتية. في التشغيل الفعلي، يجب أن تكون درجة حرارة تفاعل النترجة أقل من 38 درجة. لذلك، من الأفضل جدولة تشغيل مشاريع مياه الصرف الصحي التي تحتوي على نسبة عالية من الأمونيا خلال المواسم التي تزيد فيها درجات حرارة الهواء عن 15 درجة. إذا كان بدء التشغيل في الشتاء ضروريًا، فيجب استخدام سلالات من محطات معالجة مياه الصرف الصحي التي تحتوي على نسبة عالية من الأمونيا أو الأنظمة ذات تدابير العزل والتدفئة.
قيمة الرقم الهيدروجيني
البكتيريا النتروجينية حساسة للغاية لتغيرات الرقم الهيدروجيني. قيمة الرقم الهيدروجيني الأمثل هي 8.0-8.4. في ظل ظروف الرقم الهيدروجيني الأمثل هذه، يمكن أن يصل معدل النترجة والحد الأقصى لنسبة البكتيريا الآزوتية إلى قيمهما القصوى. أثناء زراعة البكتيريا الآزوتية، يكون الرقم الهيدروجيني عالي التأثير حوالي 8.0 مثاليًا. ومع ذلك، لا ينبغي الإفراط في متابعة هذا الأمر؛ يعد الحفاظ على درجة حموضة النظام أعلى من 6.5 أمرًا كافيًا. إذا انخفض إلى ما دون هذا المستوى، فيجب إضافة القلوية، مثل الصودا الكاوية أو رماد الصودا، على الفور.
الأكسجين المذاب
الأكسجين هو متقبل الإلكترون في عملية النترجة. يؤثر مستوى الأكسجين المذاب في المفاعل بشكل مباشر على عملية النترجة. في أنظمة الحمأة المنشطة، يعتقد معظم الباحثين أنه يجب التحكم في الأكسجين المذاب بين 1.5 و2.0 ملجم/لتر؛ أقل من 0.5 ملغم/لتر، تميل النترجة إلى التوقف. حاليًا، يعتقد العديد من الباحثين أن SND (تفريغ الضوضاء الخاصة) يمكن أن يحدث عند مستوى منخفض من الأكسجين (1.5 ملجم/لتر). عندما تفعل > 2.0 ملغم/لتر، يمكن تجاهل تأثير تركيز الأكسجين المذاب على عملية النترجة. ومع ذلك، لا ينبغي أن يكون تركيز D2O مرتفعًا جدًا، لأن الأكسجين المذاب الزائد يمكن أن يؤدي إلى تحلل سريع للغاية للمواد العضوية، مما يؤدي إلى نقص المغذيات للكائنات الحية الدقيقة، وسهولة شيخوخة الحمأة المنشطة، وبنية فضفاضة. علاوة على ذلك، يؤدي ارتفاع الأكسجين المذاب بشكل مفرط إلى استهلاك مفرط للطاقة، وهو أمر غير مرغوب فيه اقتصاديًا.
عصر الحمأة
لضمان بقاء البكتيريا الآزوتية في نظام مفاعل التدفق المستمر، يجب أن يكون وقت الإقامة (θc)N للكائنات الحية الدقيقة في المفاعل أكبر من الحد الأدنى لوقت التوليد (θc)minN للبكتيريا الآزوتية ذاتية التغذية. وبخلاف ذلك، فإن معدل فقدان البكتيريا الآزوتية سوف يتجاوز معدل النمو الصافي، مما يؤدي إلى انقراضها بالكامل من النظام. بشكل عام، يجب أن تكون قيمة (θc)N على الأقل ضعف الحد الأدنى لوقت توليد البكتيريا الآزوتية، أي يجب أن يكون عامل الأمان أكبر من 2.
المعادن الثقيلة والمواد السامة
إلى جانب المعادن الثقيلة، تشمل المواد التي تمنع النترجة: تركيزات عالية من نيتروجين الأمونيا، وتركيزات عالية من المادة العضوية النترات، والكاتيونات المعقدة.
مجلس الإدارة
إذا كان BOD في النظام مرتفعًا، فسوف تتنافس البكتيريا غيرية التغذية مع البكتيريا الآزوتية على الأكسجين المذاب. نظرًا لأن عدد البكتيريا غيرية التغذية أكبر بكثير من عدد البكتيريا الآزوتية، فإن البكتيريا الآزوتية غالبًا لا تستطيع الحصول على كمية كافية من الأكسجين المذاب، وبالتالي لا يمكنها النمو والتكاثر في ظل ظروف BOD العالية. بشكل عام، فإن BOD الأعلى من 20 ملغم/لتر سوف يمنع البكتيريا الآزوتية. إذا كان محتوى COD أو محتوى نيتروجين الكربون- مرتفعًا للغاية، فيجب تحقيق زراعة البكتيريا الآزوتية من خلال تهوية ممتدة. وهذا يعني استمرار التهوية حتى عندما يكون COD الخاص بالنظام ضمن الحدود المقبولة أو عند مستوى منخفض، مما يسمح بوقت نمو كافٍ للبكتيريا الآزوتية. أثناء عملية التهوية، يجب أيضًا التحكم بعناية في الأكسجين المذاب، ومن الأفضل أن يكون أقل من 3 ملجم/لتر، لمنع تسارع تقادم الحمأة.
تركيز نيتروجين الأمونيا
يتم تثبيط البكتيريا الآزوتية عندما يصل تركيز نيتروجين الأمونيا في النظام إلى 200 ملغم/لتر. ولذلك، فمن المستحسن ألا يتجاوز تركيز نيتروجين الأمونيا في النظام 150 ملغم/لتر. في معالجة مياه الصرف الصحي ذات نسبة عالية من الأمونيا، نظرًا لتركيز نيتروجين الأمونيا عالي التأثير، إذا لم تتم مراقبته بعناية، يمكن أن يرتفع تركيز نيتروجين الأمونيا إلى مستوى معين على مدار عدة دورات، وغالبًا ما يتجاوز 200 مجم/لتر في الخزان A. ولذلك، أثناء زراعة البكتيريا الآزوتية والتشغيل العادي، يجب دائمًا الحفاظ على تركيز نيتروجين الأمونيا السائل في النظام ضمن متطلبات العملية لضمان أن النظام ينتج مياه مؤهلة منذ بداية التشغيل.
