1. Teplota: Teplota je hlavním environmentálním faktorem ovlivňujícím celý proces úpravy. Různé mikroorganismy rostou v určitých teplotních rozmezích. Teplotní rozsah pro biochemické ošetření je 10–40 stupňů, optimální teplota je 20–30 stupňů. Jakýkoli mikroorganismus může přežít pouze v určitém teplotním rozmezí a může růst a množit se ve velkém množství ve vhodném teplotním rozmezí. Během kultivace kalů je nezbytné je umístit do optimálních teplotních podmínek, aby mikroorganismy mohly růst nejrychlejší rychlostí. Příliš nízké nebo příliš vysoké teploty zpomalí rychlost metabolismu a rychlost růstu; příliš vysoké teploty mohou být pro mikroorganismy smrtelné.
2. Hodnota pH: Životní aktivity a metabolismus mikroorganismů úzce souvisí s hodnotou pH. Optimální hodnota pH pro většinu bakterií a prvoků je 6,5–7,5, ve které nejlépe rostou a množí se. Jejich rozsah tolerance pro hodnoty pH je 4–10. V provzdušňovacím systému čištění odpadních vod aktivovaným kalem mohou flokulentní bakterie jako hlavní složka aktivovaného kalu produkovat viskóznější látky a tvořit dobrou flokulentní hmotu při pH 6,5–8,5.
3. Živiny: Mikroorganismy v odpadních vodách nepřetržitě absorbují živiny, rozkládají složité makromolekuly nebo vysoko-energetické sloučeniny na jednodušší nízko-molekulární-látky nebo nízko-energetické sloučeniny prostřednictvím rozkladného metabolismu (katabolismu) a uvolňováním energie. Prostřednictvím anabolismu (asimilace) využívají energii a látky poskytované rozkladným metabolismem k jejich přeměně na vlastní buněčný materiál. Zároveň vylučují metabolický odpad. Voda, zdroje uhlíku, zdroje dusíku, anorganické soli a růstové faktory jsou podmínkami pro mikrobiální růst. Zdroje dusíku a fosfor-obsahující anorganické soli by měly být přidávány do odpadních vod v poměru BSK5:N:P 100:4:1, aby se vytvořily příznivé podmínky živin pro kultivaci aktivovaného kalu.
4. Suspendované pevné látky (SS): Odpadní voda obsahuje velké množství nerozpuštěných látek. Předčištěním se odstraní většina nerozpuštěných látek, ale některé nemohou být degradovány a vytvoří vrstvu kalu během provzdušňování, ale to neovlivňuje čištění odpadních vod systému.
5. Rozpuštěný kyslík (DO): Dobře-kultivované biochemické bakterie jsou aerobní. Kyslík hraje pro aerobní mikroorganismy dvě role:
① Působí jako konečný akceptor elektronů při dýchání;
② Kyslík je nutný pro biosyntézu alkoholů a nenasycených mastných kyselin. Mikroorganismy mohou využívat pouze ve vodě-rozpustný kyslík (rozpuštěný kyslík). Při kultivaci aktivovaného kalu je třeba přívod DO (rozpuštěného kyslíku) posuzovat komplexně na základě struktury a koncentrace aktivovaného kalu a koncentrace odpadní vody.
Konkrétně se to zjišťuje pozorováním struktury a zralosti aktivovaného kalu pod mikroskopem, měřením koncentrace směsného louhu v provzdušňovací nádrži a sledováním změn CHSKcr v supernatantu provzdušňovací nádrže. Na základě zkušeností je DO kontrolováno na 1–2 mg/l v raných fázích kultivace. Je to proto, že bakteriální vločky ještě nevytvořily vločkovitou strukturu; nadměrný přísun kyslíku zvýší mikrobiální metabolickou aktivitu, zatímco nedostatečný přísun živin povede k oxidaci samotného kalu, což podporuje stárnutí kalu. Během fáze zrání kalu by mělo být DO zvýšeno na přibližně 3–4 mg/l, aby bylo zajištěno dostatečné množství DO pro mikroorganismy ve vločkách kalu, což vede k dobrému usazování. V průběhu kultivačního procesu by měl být DO postupně zvyšován podle vývoje kalu.
Zvláštní pozornost by měla být věnována zajištění toho, aby rozpuštěný kyslík (DO) nebyl příliš nízký. Nedostatek DO připraví aerobní mikroorganismy o dostatek kyslíku, což ovlivní jejich normální růstové vzorce a sníží jejich metabolickou kapacitu. Současně se budou množit mikroorganismy s nižšími požadavky na DO, což naruší normální proces biochemické bakteriální kultivace.
6. Koncentrace směsného louhu MLSS: Mikroorganismy jsou aktivní složkou biologického kalu a hlavní složkou metabolismu organické hmoty, hrají hlavní roli v procesech biologického čištění. Hodnota MLSS kalu ze směsného louhu zhruba udává množství aktivních mikroorganismů. Biologické čištění-organických odpadních vod s vysokou koncentrací obecně vyžaduje udržování vysoké koncentrace kalu. Při uvádění do provozu a provozu tohoto projektu se rozsah MLSS pohyboval mezi 4,4 a 5,6 g/l, s optimální hodnotou přibližně 4,8 g/l.
7. Přítoková koncentrace CHSKcr: Koncentrace organické hmoty v přítoku má významný vliv na léčbu.
8. Biofázová mikroskopie kalu: Aktivovaný kal je v různých fázích růstu a různé mikroorganismy vykazují různé proporce. Bakterie přebírají základní metabolické funkce rozkladu organické hmoty, zatímco prvoci (včetně metazoanů) konzumují volné bakterie. Během uvádění do provozu a provozu odpadních vod byla pozorována široká škála mikroorganismů, včetně bakterií, řas, jako jsou zelené řasy, prvoci a metazoa. Prvoci zahrnovali *Heliotropium*, *Cyclops* a *Cyclops*, zatímco u metazoí byla pozorována háďátka. Přítomnost hojných přisedlých nálevníků, jako jsou *Cyclops*, ve směsném louhu během pozdějších fází uvádění do provozu a provozu ukazuje, že čistící systém má dobrou kvalitu odpadních vod.
9. Index objemu kalu (SVI): Během normálního provozu je SVI přibližně 801/mg.
