Dalam proses denitrifikasi biologis nitrifikasi-denitrifikasi secara simultan di MBBR , Konsentrasi DO merupakan faktor pembatas utama yang mempengaruhi nitrifikasi-denitrifikasi secara simultan. Dengan mengendalikan konsentrasi DO, berbagai bagian biofilm dapat membentuk zona aerobik atau zona anoksik, sehingga memberikan kondisi fisik untuk mencapai nitrifikasi dan denitrifikasi secara simultan. Secara teoritis, bila konsentrasi massa DO terlalu tinggi, DO dapat berpenetrasi ke dalam biofilm sehingga sulit terbentuk zona anoksik di dalamnya. Nitrogen amonia dalam jumlah besar dioksidasi menjadi nitrat dan nitrit, sehingga TN limbah tetap tinggi. ; Sebaliknya, jika konsentrasi DO sangat rendah, sebagian besar zona anaerobik akan terbentuk di dalam biofilm, dan kapasitas denitrifikasi biofilm akan meningkat (konsentrasi nitrogen nitrat dan nitrogen nitrit limbah keduanya sangat rendah) . Namun, karena pasokan DO tidak mencukupi, MBBR Efek nitrifikasi dari proses tersebut menurun, menyebabkan konsentrasi nitrogen amonia dalam limbah meningkat, yang menyebabkan TN limbah meningkat, sehingga mempengaruhi efek pengolahan akhir.
Nilai optimal metode MBBR untuk mengolah DO limbah domestik perkotaan: ketika konsentrasi massa DO di atas 2 mg/L, DO berdampak kecil pada efek nitrifikasi MBBR. Tingkat penghilangan nitrogen amonia dapat mencapai 97% -99%, dan nitrogen amonia limbah dapat dihilangkan. Jaga di bawah 1,0mg/L; ketika konsentrasi massa DO sekitar 1,0mg/L, laju penghilangan nitrogen amonia sekitar 84%, dan konsentrasi nitrogen amonia limbah meningkat secara signifikan. Selain itu DO pada tangki aerasi juga tidak boleh terlalu tinggi. Oksigen terlarut yang berlebihan dapat menyebabkan polutan organik terurai terlalu cepat sehingga mengakibatkan kekurangan nutrisi bagi mikroorganisme, dan lumpur aktif rentan terhadap penuaan dan memiliki struktur yang longgar. Selain itu, jika DO terlalu tinggi maka akan menghabiskan energi secara berlebihan sehingga juga tidak layak secara ekonomi.
Karena metode MBBR terutama menggunakan bahan pengisi tersuspensi untuk mencapai pengolahan akhir limbah, dampak DO pada bahan pengisi tersuspensi juga merupakan kunci dari keseluruhan hasil pengolahan. Di bawah aksi aerasi, air terfluidisasi bersama dengan pengisi, dan tingkat turbulensi aliran air lebih besar daripada tanpa pengisi, yang mempercepat pembaruan antarmuka gas-cair dan transfer oksigen, sehingga meningkatkan laju transfer oksigen. . Dengan bertambahnya jumlah bahan pengisi, efek pemotongan dan turbulensi antara bahan pengisi, aliran udara dan aliran air terus meningkat. Ketika laju pengisian bahan pengisi mencapai 60%, efek fluidisasi bahan pengisi di dalam air menjadi lebih buruk, dan derajat turbulensi badan air juga menurun, menyebabkan laju transfer oksigen menurun dan laju pemanfaatan oksigen menurun. Oleh karena itu, untuk berbagai jenis kualitas air, pengendalian jumlah DO sangat penting untuk hasil akhir pengolahan dari keseluruhan proses.
Waktu retensi hidrolik (HRT) yang tepat merupakan faktor kontrol penting untuk memastikan efek pemurnian dan investasi proyek yang ekonomis. Lamanya waktu retensi hidrolik akan secara langsung mempengaruhi waktu kontak antara bahan organik dalam air dan biofilm, yang pada gilirannya akan mempengaruhi efisiensi adsorpsi dan degradasi bahan organik oleh mikroorganisme. Oleh karena itu, menemukan HRT yang ekonomis dan masuk akal untuk berbagai jenis limbah merupakan salah satu permasalahan utama. Penelitian mengenai HRT di dalam dan luar negeri tidak sebatas mempelajari dampak HRT itu sendiri, namun memahami dampak makroskopisnya melalui eksperimen.
Dalam keadaan normal, dengan perpanjangan HRT secara bertahap, konsentrasi COD limbah cair akan menurun secara bertahap. Sebagian besar percobaan domestik percaya bahwa konsentrasi COD rata-rata limbah menurun seiring dengan bertambahnya waktu retensi hidrolik. Untuk mempersingkat waktu retensi hidrolik, hal ini dapat dicapai dengan meningkatkan proporsi pengisi (hingga 70%). Bila persyaratan kualitas air limbah tidak tinggi, proporsi bahan pengisi dapat dikurangi. Selain itu, hasil pengujian menunjukkan bahwa: dalam kondisi beban nitrogen amonia sedang dan rendah, seiring dengan menurunnya HRT, beban permukaan nitrogen amonia secara bertahap meningkat, sementara laju penghilangan tetap pada tingkat semula atau meningkat sampai batas tertentu; ketika beban nitrogen amonia meningkat ke tingkat yang tinggi, seiring dengan menurunnya HRT, laju penghilangan nitrogen amonia secara bertahap menurun.
Di antara berbagai faktor yang mempengaruhi aktivitas fisiologis mikroorganisme, peranan suhu sangatlah penting. Suhu yang sesuai dapat meningkatkan dan memperkuat aktivitas fisiologis mikroorganisme; suhu yang tidak tepat dapat melemahkan atau bahkan menghancurkan aktivitas fisiologis mikroorganisme. Suhu yang tidak sesuai juga dapat menyebabkan perubahan morfologi dan sifat fisiologis mikroorganisme, bahkan dapat menyebabkan kematian mikroorganisme. Suhu optimal mikroorganisme berarti bahwa pada kondisi suhu ini, aktivitas fisiologis mikroorganisme kuat dan kuat, yang diwujudkan dalam kecepatan fisi yang cepat dan waktu generasi yang singkat dalam hal perkembangbiakan. Metode MBBR terutama mendegradasi polutan organik dalam air limbah melalui metabolisme berbagai jenis mikroorganisme dalam biofilm. Oleh karena itu, kualitas pertumbuhan biofilm akan berhubungan langsung dengan hasil akhir pengolahan air limbah, khususnya bakteri nitrifikasi dan bakteri denitrifikasi. Secara umum, mereka memiliki siklus pertumbuhan yang panjang dan sangat sensitif terhadap perubahan lingkungan. Suhu yang cocok untuk bakteri nitrifikasi adalah 20℃-30℃, dan suhu yang cocok untuk bakteri denitrifikasi adalah 20℃-40℃. Ketika suhu lebih rendah dari 15℃, aktivitas kedua jenis bakteri ini menurun dan berhenti total pada suhu 5~C, sehingga perubahan suhu akan langsung mempengaruhi pertumbuhan bakteri jenis tersebut.
Perubahan beban permukaan pengisi nitrogen amonia pada dasarnya konsisten dengan tren perubahan suhu air. Ketika suhu air rendah, beban permukaan bahan pengisi juga rendah. Ketika suhu air tinggi, beban permukaan bahan pengisi adalah sekitar 15 kali lipat dibandingkan ketika suhu air rendah. Terlihat bahwa bakteri nitrifikasi sangat dipengaruhi oleh suhu, dan aktivitasnya lemah pada kondisi suhu rendah.
Aktivitas fisiologis mikroorganisme erat kaitannya dengan pH lingkungan. Hanya pada kondisi pH yang sesuai, mikroorganisme dapat melakukan aktivitas fisiologis normal. Jika nilai pH menyimpang terlalu jauh dari nilai yang sesuai, fungsi katalitik sistem enzim mikroba akan melemah atau bahkan hilang. Nilai pH yang beradaptasi dengan aktivitas fisiologis berbagai spesies mikroorganisme memiliki kisaran tertentu. Dalam kisaran ini, mereka juga dapat dibagi menjadi nilai pH terendah, nilai pH optimal, dan nilai pH tertinggi. Dalam lingkungan dengan pH terendah atau tertinggi, meskipun mikroorganisme dapat bertahan hidup, aktivitas fisiologisnya lemah, rentan terhadap kematian, dan laju perkembangbiakannya sangat berkurang. Kisaran pH optimal untuk mikroorganisme yang terlibat dalam pengolahan limbah biologis umumnya antara 6,5-8,5. Sebagai proses yang menggabungkan metode biofilm dan metode lumpur aktif, metode MBBR juga mengandalkan pertumbuhan mikroorganisme untuk mencapai tujuan degradasi bahan organik. Oleh karena itu, menjaga kisaran pH optimal mikroorganisme merupakan kondisi yang diperlukan untuk mencapai hasil pengolahan limbah yang baik. Ketika nilai pH air limbah (terutama air limbah industri) berubah drastis, maka perlu dipertimbangkan untuk memasang tangki pengatur untuk menyesuaikan nilai pH air limbah ke kisaran yang sesuai. Lakukan aerasi.
Tergantung pada setiap kondisi pengujian tertentu, ada banyak faktor yang mempengaruhi. Misalnya saja besar kecilnya volume aerasi. Jika volume aerasi terlalu kecil, bahan pengisi akan sulit menggelinding dan terfluidisasi. Jika volume aerasi terlalu besar maka biofilm akan sulit terbentuk pada tahap awal. Misalnya, rasio udara-air umumnya dikontrol pada (3~4). Volume udara seperti itu dapat membuat pengisi dalam reaktor bersirkulasi dan berputar secara merata; kekeruhan juga perlu dikontrol dalam kisaran tertentu. Hasil penelitian yang relevan menunjukkan bahwa kekeruhan yang tinggi membuat padatan tersuspensi tertentu dengan mudah menutupi permukaan biofilm, sehingga menghambat kemajuan oksidasi biologis. , menyebabkan penurunan efisiensi pengolahan secara signifikan, dan pada saat yang sama, mudah menyebabkan penyumbatan pengepakan. Beban volumetrik COD juga mempunyai dampak yang besar terhadap laju penyingkiran. Penelitian menunjukkan bahwa laju penyisihan COD berada dalam kisaran beban volumetrik COD 0,48-2,93kg/(m3·d). Pada dasarnya stabil di 60%-80%. Pada waktu retensi hidraulik yang sama, laju penghilangan COD meningkat sebanding dengan beban. Hal ini karena ketika konsentrasi COD air masuk rendah, laju degradasi bahan organik oleh mikroba juga kecil, dan kemampuan degradasinya tidak dapat dilakukan sepenuhnya. Ketika konsentrasi COD air masuk meningkat, hal ini mendorong pertumbuhan mikroorganisme biofilm dan meningkatkan laju degradasi, sehingga laju penyisihan COD meningkat. Masing-masing faktor di atas akan mempunyai tingkat dampak yang berbeda-beda terhadap pengolahan limbah. Selain itu terdapat unsur hara, zat beracun, dan lain-lain. Jika zat tersebut terlalu menyimpang dari kebutuhan pertumbuhan mikroorganisme maka akan berdampak pada hasil akhir pengolahan limbah. Kita harus menentukan faktor mana yang paling mempengaruhi hasil akhir metode MBBR berdasarkan kondisi dan persyaratan tertentu.