Temperatura
Nos sistemas de nitrificação biológica, as bactérias nitrificantes são altamente sensíveis às mudanças de temperatura. Dentro da faixa de 5 a 35 graus, eles podem realizar atividades metabólicas fisiológicas normais. Quando a temperatura das águas residuais está abaixo de 15 graus, a taxa de nitrificação diminui significativamente. Quando a temperatura está abaixo de 10 graus, um sistema de nitrificação já iniciado mal consegue manter seu funcionamento, com uma taxa de nitrificação de apenas 25% daquela a 30 graus. Embora o aumento da temperatura aumente a atividade biológica e a taxa de nitrificação, temperaturas excessivamente altas causarão a morte de um grande número de bactérias nitrificantes. Na operação real, a temperatura da reação de nitrificação deve estar abaixo de 38 graus. Portanto, o comissionamento de projetos de águas residuais com alto teor de{13}amônia deve ser programado idealmente durante estações com temperaturas do ar acima de 15 graus . Se a inicialização no inverno for necessária, devem ser usadas cepas de estações de tratamento de águas residuais com alto teor de-amônia ou sistemas com medidas de isolamento e aquecimento.
Valor de pH
As bactérias nitrificantes são altamente sensíveis às mudanças de pH. O valor de pH ideal é 8,0–8,4. Sob estas condições ideais de pH, a taxa de nitrificação e a proporção máxima de bactérias nitrificantes podem atingir os seus valores máximos. Durante o cultivo de bactérias nitrificantes, um pH afluente alto, em torno de 8,0, é ideal. No entanto, isto não deve ser excessivamente perseguido; manter um pH do sistema acima de 6,5 é suficiente. Se cair abaixo deste nível, a alcalinidade, como soda cáustica ou carbonato de sódio, deve ser adicionada imediatamente.
Oxigênio Dissolvido
O oxigênio é o aceptor de elétrons no processo de nitrificação. O nível de oxigênio dissolvido no reator afeta diretamente o processo de nitrificação. Em sistemas de lodos ativados, a maioria dos pesquisadores acredita que o oxigênio dissolvido deve ser controlado entre 1,5 e 2,0 mg/L; abaixo de 0,5 mg/L, a nitrificação tende a cessar. Atualmente, muitos pesquisadores acreditam que a SND (Descarga de Ruído Especial) pode ocorrer com baixo OD (1,5 mg/L). Quando OD > 2,0 mg/L, o efeito da concentração de oxigênio dissolvido no processo de nitrificação pode ser desconsiderado. No entanto, a concentração de OD não deve ser demasiado elevada, uma vez que o excesso de oxigénio dissolvido pode levar à decomposição excessivamente rápida da matéria orgânica, resultando em deficiência de nutrientes para os microrganismos, envelhecimento fácil do lodo ativado e uma estrutura solta. Além disso, oxigénio dissolvido excessivamente elevado conduz a um consumo excessivo de energia, o que é economicamente indesejável.
Idade do Lodo
Para garantir a sobrevivência das bactérias nitrificantes em um sistema de reator de fluxo contínuo, o tempo de residência (θc)N dos microrganismos no reator deve ser maior que o tempo mínimo de geração (θc)minN para bactérias nitrificantes autotróficas. Caso contrário, a taxa de perda de bactérias nitrificantes excederá a taxa líquida de crescimento, levando à sua completa extinção do sistema. Geralmente, o valor de (θc)N deve ser pelo menos duas vezes o tempo mínimo de geração de bactérias nitrificantes, ou seja, o fator de segurança deve ser maior que 2.
Metais Pesados e Substâncias Tóxicas
Além dos metais pesados, as substâncias que inibem a nitrificação incluem: altas concentrações de nitrogênio amoniacal, altas concentrações de matéria orgânica nitrato e cátions complexados.
DBO
Se a DBO no sistema for alta, as bactérias heterotróficas competirão com as bactérias nitrificantes pelo oxigênio dissolvido. Uma vez que o número de bactérias heterotróficas é muito maior do que o de bactérias nitrificantes, as bactérias nitrificantes muitas vezes não conseguem obter oxigénio dissolvido suficiente e, portanto, não podem crescer e proliferar sob condições de DBO elevada. Geralmente, uma DBO superior a 20 mg/L inibirá as bactérias nitrificantes. Se o conteúdo influente de DQO ou nitrogênio-de carbono for muito alto, o cultivo de bactérias nitrificantes deverá ser alcançado por meio de aeração prolongada. Isto significa continuar a aeração mesmo quando a DQO do sistema já estiver dentro dos limites aceitáveis ou em um nível baixo, permitindo tempo de crescimento suficiente para as bactérias nitrificantes. Durante a aeração, o oxigênio dissolvido também deve ser cuidadosamente controlado, idealmente abaixo de 3 mg/L, para evitar o envelhecimento acelerado do lodo.
Concentração de nitrogênio amoniacal
As bactérias nitrificantes são inibidas quando a concentração de nitrogênio amoniacal do sistema atinge 200 mg/L. Portanto, recomenda-se que a concentração de nitrogênio amoniacal do sistema não exceda 150 mg/L. No tratamento de águas residuais com alto teor de-amônia, devido à alta concentração influente de nitrogênio amoniacal, se não for monitorada cuidadosamente, a concentração de nitrogênio amoniacal pode subir até um certo nível ao longo de vários ciclos, muitas vezes excedendo 200 mg/L no tanque A. Portanto, durante o cultivo de bactérias nitrificantes e operação normal, a concentração de nitrogênio amoniacal efluente do sistema deve sempre ser mantida dentro dos requisitos do processo para garantir que o sistema produza água qualificada desde o início do comissionamento.