Biotransformacija amonijskog dušika (amonijak, nitrifikacija, denitrifikacija, itd.) vrlo je osjetljiva na pH. Različiti mikroorganizmi imaju svoje optimalne pH vrijednosti:
1. Nitrifikacija (amonijevi ioni → nitrit → nitrat)
Optimalni pH: 7,5-8,5 (nitrifikacijske bakterije 7,0-8,5, nitrifikacijske bakterije 7,5-8,8)
pH < 6,5: Aktivnost nitrificirajućih bakterija značajno je inhibirana, stopa pretvorbe amonijačnog dušika naglo pada ili čak prestaje.
pH > 9,0: Pretjerano visoka koncentracija slobodnog amonijaka inhibira nitrificirajuće bakterije, a pretjerano visoka lužnatost povećava troškove liječenja.
Karakteristike: Nitrifikacija troši alkalnost (proizvodnja vodikovih iona), što dovodi do smanjenja pH vrijednosti. Za održavanje stabilnosti sustava potrebno je pravodobno obnavljanje alkalnosti.
2. Denitrifikacija (Nitrat → Dušik)
Optimalni pH: 6,5-7,5
pH < 6,0: Stopa denitrifikacije značajno je smanjena, a nitrit se može akumulirati.
pH > 8,0: Učinkovitost denitrifikacije se smanjuje i mogu nastati staklenički plinovi poput dušikovog oksida.
3. Biološki proces uklanjanja dušika
Preporučeni pH: Održava se na 7,0-8,5 tijekom cijelog procesa, uz stupanj nitrifikacije održavan na 7,5-8,5 i stupanj denitrifikacije na 6,5-7,5.