1. Teplota: Teplota je hlavným environmentálnym faktorom ovplyvňujúcim celý proces úpravy. Rôzne mikroorganizmy rastú v špecifických teplotných rozsahoch. Teplotný rozsah pre biochemické ošetrenie je 10–40 stupňov, pričom optimálna teplota je 20–30 stupňov. Každý mikroorganizmus môže prežiť len v určitom teplotnom rozsahu a môže rásť a rozmnožovať sa vo veľkých množstvách vo vhodnom teplotnom rozsahu. Počas kultivácie kalu je nevyhnutné umiestniť ich do optimálnych teplotných podmienok, aby mikroorganizmy mohli rásť najrýchlejším tempom. Príliš nízke alebo príliš vysoké teploty spomalia rýchlosť metabolizmu a rýchlosť rastu; príliš vysoké teploty môžu byť pre mikroorganizmy smrteľné.
2. Hodnota pH: Životné aktivity a metabolizmus mikroorganizmov úzko súvisia s hodnotou pH. Optimálna hodnota pH pre väčšinu baktérií a prvokov je 6,5–7,5, v ktorej najlepšie rastú a rozmnožujú sa. Ich rozsah tolerancie pre hodnoty pH je 4–10. V prevzdušňovacom systéme čistenia odpadových vôd s aktivovaným kalom môžu vločkovité baktérie ako hlavná zložka aktivovaného kalu produkovať viskóznejšie látky a vytvárať dobrú vločkovitú hmotu pri podmienkach pH 6,5–8,5.
3. Živiny: Mikroorganizmy v odpadových vodách nepretržite absorbujú živiny, degradujúc zložité makromolekuly alebo vysoko-energetické zlúčeniny na jednoduchšie nízko{2}}molekulové-látky alebo nízko-energetické zlúčeniny prostredníctvom rozkladného metabolizmu (katabolizmu) a uvoľňovaním energie. Prostredníctvom anabolizmu (asimilácie) využívajú energiu a látky poskytnuté rozkladným metabolizmom na ich premenu na vlastný bunkový materiál. Súčasne vylučujú metabolický odpad. Voda, zdroje uhlíka, zdroje dusíka, anorganické soli a rastové faktory sú podmienky pre mikrobiálny rast. Zdroje dusíka a anorganické soli- obsahujúce fosfor by sa mali pridávať do odpadovej vody v pomere BSK5:N:P 100:4:1, aby sa vytvorili priaznivé nutričné podmienky pre kultiváciu aktivovaného kalu.
4. Suspendované pevné látky (SS): Odpadová voda obsahuje veľké množstvo nerozpustených látok. Predbežnou úpravou sa odstráni väčšina nerozpustených látok, niektoré sa však nedajú odbúrať a počas prevzdušňovania vytvoria vrstvu kalu, čo však neovplyvňuje čistenie odpadových vôd systému.
5. Rozpustený kyslík (DO): Dobre-kultivované biochemické baktérie sú aeróbne. Kyslík hrá pre aeróbne mikroorganizmy dve úlohy:
① Pôsobí ako konečný akceptor elektrónov pri dýchaní;
② Kyslík je potrebný na biosyntézu alkoholov a nenasýtených mastných kyselín. Mikroorganizmy dokážu využiť iba vo vode-rozpustný kyslík (rozpustený kyslík). Pri kultivácii aktivovaného kalu treba prívod DO (rozpustený kyslík) posudzovať komplexne na základe štruktúry a koncentrácie aktivovaného kalu a koncentrácie odpadovej vody.
Konkrétne sa to určuje pozorovaním štruktúry a zrelosti aktivovaného kalu pod mikroskopom, meraním koncentrácie zmesového lúhu v prevzdušňovacej nádrži a sledovaním zmien CHSKcr v supernatante prevzdušňovacej nádrže. Na základe skúseností je DO kontrolované na 1–2 mg/l v skorých štádiách kultivácie. Je to preto, že bakteriálne flokuly ešte nevytvorili flokulentnú štruktúru; nadmerný prísun kyslíka zvýši mikrobiálnu metabolickú aktivitu, zatiaľ čo nedostatočný prísun živín povedie k oxidácii samotného kalu, čo podporuje starnutie kalu. Počas fázy dozrievania kalu by sa DO malo zvýšiť na približne 3–4 mg/l, aby sa zabezpečil dostatočný obsah DO pre mikroorganizmy vo vločkách kalu, čo má za následok dobrý výkon pri usadzovaní. V priebehu kultivačného procesu sa má DO postupne zvyšovať podľa vývoja kalu.
Osobitná pozornosť by sa mala venovať zabezpečeniu toho, aby rozpustený kyslík (DO) nebol príliš nízky. Nedostatočný DO zbaví aeróbne mikroorganizmy dostatok kyslíka, čo ovplyvní ich normálne rastové vzorce a zníži ich metabolickú kapacitu. Súčasne sa budú množiť mikroorganizmy s nižšími požiadavkami na DO, čo naruší normálny proces biochemickej bakteriálnej kultivácie.
6. Koncentrácia MLSS zmesového lúhu: Mikroorganizmy sú aktívnou zložkou biologického kalu a hlavnou zložkou metabolizmu organických látok, pričom hrajú hlavnú úlohu v procesoch biologického čistenia. Hodnota MLSS kalu zo zmesového lúhu zhruba udáva množstvo aktívnych mikroorganizmov. Biologické čistenie- organických odpadových vôd s vysokou koncentráciou si vo všeobecnosti vyžaduje udržiavanie vysokej koncentrácie kalu. Počas uvádzania do prevádzky a prevádzky tohto projektu sa rozsah MLSS pohyboval medzi 4,4 a 5,6 g/l, s optimálnou hodnotou približne 4,8 g/l.
7. Prítoková koncentrácia CHSKcr: Koncentrácia organickej hmoty v prítoku má významný vplyv na liečbu.
8. Biofázová mikroskopia kalu: Aktivovaný kal je v rôznych štádiách rastu a rôzne mikroorganizmy vykazujú rôzne pomery. Baktérie vykonávajú základné metabolické funkcie rozkladu organickej hmoty, zatiaľ čo prvoky (vrátane metazoánov) konzumujú voľné baktérie. Počas spúšťania a prevádzky odpadových vôd bola pozorovaná široká škála mikroorganizmov vrátane baktérií, rias, ako sú zelené riasy, prvoky a metazoá. Protozoa zahŕňali *Heliotropium*, *Cyclops* a *Cyclops*, zatiaľ čo háďatká boli pozorované medzi metazoami. Prítomnosť hojných prisadnutých nálevníkov, ako sú *Cyclops*, v zmiešanom lúhu počas neskorších fáz uvádzania do prevádzky a prevádzky naznačuje, že systém čistenia má dobrú kvalitu odpadovej vody.
9. Index objemu kalu (SVI): Počas normálnej prevádzky je SVI približne 801/mg.
