Az ammónia-nitrogén biotranszformációja (ammónia, nitrifikáció, denitrifikáció stb.) rendkívül érzékeny a pH-ra. A különböző mikroorganizmusoknak megvan az optimális pH-tartománya:
1. Nitrifikáció (ammóniumionok → nitrit → nitrát)
Optimális pH: 7,5-8,5 (nitrifikáló baktériumok 7,0-8,5, nitrifikáló baktériumok 7,5-8,8)
pH < 6,5: A nitrifikáló baktériumok aktivitása jelentősen gátolt, az ammónia-nitrogén konverziós sebessége meredeken csökken, vagy akár le is áll.
pH > 9,0: A túl magas szabad ammónia koncentráció gátolja a nitrifikáló baktériumokat, a túl magas lúgosság pedig növeli a kezelési költségeket.
Jellemzők: A nitrifikáció lúgosságot fogyaszt (hidrogénionokat termel), ami a pH csökkenéséhez vezet. A rendszer stabilitásának megőrzése érdekében a lúgosság időben történő pótlása szükséges.
2. Denitrifikáció (nitrát → nitrogén)
Optimális pH: 6,5-7,5
pH < 6,0: A denitrifikáció sebessége jelentősen csökken, és a nitrit felhalmozódhat.
pH > 8,0: A denitrifikáció hatékonysága csökken, és üvegházhatású gázok, például dinitrogén-oxid képződhetnek.
3. Biológiai nitrogéneltávolítási folyamat
Javasolt pH: A folyamat során 7,0-8,5 között tartva, a nitrifikációs szakasz 7,5-8,5, a denitrifikációs szakasz pedig 6,5-7,5.