Temperatura
U biološkim nitrifikacijskim sustavima, nitrifikacijske bakterije vrlo su osjetljive na promjene temperature. Unutar raspona od 5 do 35 stupnjeva, oni mogu obavljati normalne fiziološke metaboličke aktivnosti. Kada je temperatura otpadne vode ispod 15 stupnjeva, stopa nitrifikacije značajno opada. Kada je temperatura ispod 10 stupnjeva, već pokrenuti sustav nitrifikacije jedva može održavati svoj rad, sa stopom nitrifikacije samo 25% od one na 30 stupnjeva. Iako povišena temperatura povećava biološku aktivnost i brzinu nitrifikacije, pretjerano visoke temperature uzrokovat će smrt velikog broja nitrificirajućih bakterija. U stvarnom radu, temperatura reakcije nitrifikacije trebala bi biti ispod 38 stupnjeva. Stoga bi idealno trebalo planirati puštanje u rad projekata otpadnih voda s visokim -amonijakom tijekom sezona s temperaturama zraka iznad 15 stupnjeva. Ako je potrebno pokretanje zimi, treba koristiti sojeve iz postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda s visokim-amonijakom ili sustava s mjerama izolacije i grijanja.
pH vrijednost
Nitrifikacijske bakterije vrlo su osjetljive na promjene pH. Optimalna pH vrijednost je 8,0–8,4. Pod ovim optimalnim pH uvjetima, brzina nitrifikacije i maksimalni omjer nitrificirajućih bakterija mogu doseći svoje maksimalne vrijednosti. Tijekom uzgoja nitrifikacijskih bakterija, idealan je visoki utjecajni pH od oko 8,0. Međutim, tome ne treba pretjerano težiti; dovoljno je održavanje pH sustava iznad 6,5. Ako padne ispod ove razine, treba odmah dodati alkalitet, kao što je kaustična soda ili soda pepeo.
Otopljeni kisik
Kisik je akceptor elektrona u procesu nitrifikacije. Razina otopljenog kisika u reaktoru izravno utječe na proces nitrifikacije. U sustavima s aktivnim muljem, većina istraživača vjeruje da bi otopljeni kisik trebao biti kontroliran između 1,5 i 2,0 mg/L; ispod 0,5 mg/L, nitrifikacija ima tendenciju prestanka. Trenutno mnogi istraživači vjeruju da se SND (Special Noise Discharge) može pojaviti pri niskom DO (1,5 mg/L). Kada je DO > 2,0 mg/L, može se zanemariti učinak koncentracije otopljenog kisika na proces nitrifikacije. Međutim, koncentracija DO ne smije biti previsoka jer prekomjerna količina otopljenog kisika može dovesti do prebrze razgradnje organske tvari, što rezultira nedostatkom hranjivih tvari za mikroorganizme, lakim starenjem aktivnog mulja i labavom strukturom. Nadalje, prevelika količina otopljenog kisika dovodi do prekomjerne potrošnje energije, što je ekonomski nepoželjno.
Doba mulja
Kako bi se osiguralo preživljavanje nitrifikacijskih bakterija u reaktorskom sustavu s kontinuiranim protokom, vrijeme zadržavanja (θc)N mikroorganizama u reaktoru mora biti veće od minimalnog vremena stvaranja (θc)minN za autotrofne nitrifikacijske bakterije. Inače će stopa gubitka nitrificirajućih bakterija premašiti neto stopu rasta, što će dovesti do njihovog potpunog izumiranja iz sustava. Općenito, vrijednost (θc)N trebala bi biti najmanje dvostruko duža od minimalnog vremena stvaranja nitrifikacijskih bakterija, tj. sigurnosni faktor trebao bi biti veći od 2.
Teški metali i otrovne tvari
Osim teških metala, tvari koje inhibiraju nitrifikaciju uključuju: visoke koncentracije amonijačnog dušika, visoke koncentracije nitratne organske tvari i kompleksne katione.
BOD
Ako je BPK u sustavu visok, heterotrofne bakterije će se natjecati s nitrifikacijskim bakterijama za otopljeni kisik. Budući da je broj heterotrofnih bakterija puno veći od broja nitrifikacijskih bakterija, nitrifikacijske bakterije često ne mogu dobiti dovoljno otopljenog kisika i stoga ne mogu rasti i razmnožavati se u uvjetima visoke BPK. Općenito, BPK veći od 20 mg/L će inhibirati nitrificirajuće bakterije. Ako je ulazni KPK ili sadržaj ugljičnog-dušika previsok, uzgoj nitrifikacijskih bakterija mora se postići produljenim prozračivanjem. To znači nastavak prozračivanja čak i kada je COD sustava već unutar prihvatljivih granica ili na niskoj razini, omogućavajući dovoljno vremena za rast nitrificirajućih bakterija. Tijekom prozračivanja, otopljeni kisik također se mora pažljivo kontrolirati, idealno ispod 3 mg/L, kako bi se spriječilo ubrzano starenje mulja.
Koncentracija dušika u amonijaku
Nitrificirajuće bakterije su inhibirane kada koncentracija amonijačnog dušika u sustavu dosegne 200 mg/L. Stoga se preporučuje da koncentracija amonijačnog dušika u sustavu ne prelazi 150 mg/L. U pročišćavanju otpadnih voda s visokim-amonijakom, zbog visoke ulazne koncentracije amonijačnog dušika, ako se pažljivo ne prati, koncentracija amonijačnog dušika može narasti do određene razine tijekom nekoliko ciklusa, često prelazeći 200 mg/L u spremniku A. Stoga, tijekom uzgoja nitrifikacijskih bakterija i normalnog rada, koncentracija amonijačnog dušika u sustavu uvijek se treba održavati unutar zahtjeva procesa kako bi se osiguralo da sustav proizvodi kvalificiranu vodu od početka puštanja u pogon.