Die Biotransformation von Ammoniakstickstoff (Ammoniak, Nitrifikation, Denitrifikation usw.) ist sehr empfindlich gegenüber dem pH-Wert. Verschiedene Mikroorganismen haben ihre optimalen pH-Bereiche:
1. Nitrifikation (Ammoniumionen → Nitrit → Nitrat)
Optimaler pH-Wert: 7,5–8,5 (nitrifizierende Bakterien 7,0–8,5, nitrifizierende Bakterien 7,5–8,8)
pH-Wert < 6,5: Die Aktivität nitrifizierender Bakterien wird deutlich gehemmt, die Ammoniak-Stickstoff-Umwandlungsrate sinkt stark oder kommt sogar zum Stillstand.
pH > 9,0: Eine zu hohe Konzentration an freiem Ammoniak hemmt nitrifizierende Bakterien und eine zu hohe Alkalität erhöht die Behandlungskosten.
Eigenschaften: Bei der Nitrifikation wird Alkalität verbraucht (wodurch Wasserstoffionen entstehen), was zu einer Senkung des pH-Werts führt. Zur Aufrechterhaltung der Systemstabilität ist eine rechtzeitige Wiederauffüllung der Alkalität erforderlich.
2. Denitrifikation (Nitrat → Stickstoff)
Optimaler pH-Wert: 6,5–7,5
pH-Wert < 6,0: Die Denitrifikationsrate ist deutlich reduziert und es kann zur Anreicherung von Nitrit kommen.
pH > 8,0: Die Denitrifikationseffizienz nimmt ab und es können Treibhausgase wie Lachgas entstehen.
3. Biologisches Stickstoffentfernungsverfahren
Empfohlener pH-Wert: Wird während des gesamten Prozesses bei 7,0–8,5 gehalten, wobei die Nitrifikationsstufe bei 7,5–8,5 und die Denitrifikationsstufe bei 6,5–7,5 gehalten wird.