La biotrasformazione dell'azoto ammoniacale (ammoniazione, nitrificazione, denitrificazione, ecc.) è altamente sensibile al pH. Diversi microrganismi hanno i loro intervalli di pH ottimali:
1. Nitrificazione (ioni ammonio → Nitrito → Nitrato)
pH ottimale: 7,5-8,5 (batteri nitrificanti 7,0-8,5, batteri nitrificanti 7,5-8,8)
pH < 6,5: l'attività dei batteri nitrificanti viene notevolmente inibita, il tasso di conversione dell'azoto ammoniacale diminuisce drasticamente o addirittura si arresta.
pH > 9,0: una concentrazione eccessivamente elevata di ammoniaca libera inibisce i batteri nitrificanti e un'alcalinità eccessivamente elevata aumenta i costi di trattamento.
Caratteristiche: la nitrificazione consuma alcalinità (producendo ioni idrogeno), portando ad una diminuzione del pH. Il ripristino tempestivo dell'alcalinità è necessario per mantenere la stabilità del sistema.
2. Denitrificazione (Nitrato → Azoto)
pH ottimale: 6,5-7,5
pH < 6,0: il tasso di denitrificazione è significativamente ridotto e i nitriti possono accumularsi.
pH > 8,0: l'efficienza della denitrificazione diminuisce e possono essere prodotti gas serra come il protossido di azoto.
3. Processo di rimozione biologica dell'azoto
pH consigliato: mantenuto a 7,0-8,5 durante tutto il processo, con la fase di nitrificazione mantenuta a 7,5-8,5 e la fase di denitrificazione a 6,5-7,5.