температура
В системите за биологична нитрификация нитрифициращите бактерии са силно чувствителни към температурни промени. В диапазона от 5–35 градуса те могат да извършват нормални физиологични метаболитни дейности. Когато температурата на отпадъчните води е под 15 градуса, скоростта на нитрификация намалява значително. Когато температурата е под 10 градуса, една вече стартирана система за нитрификация едва поддържа работата си, като скоростта на нитрификация е само 25% от тази при 30 градуса. Въпреки че повишената температура повишава биологичната активност и скоростта на нитрификация, прекалено високите температури ще доведат до смъртта на голям брой нитрифициращи бактерии. При действителна работа температурата на реакцията на нитрификация трябва да бъде под 38 градуса. Следователно пускането в експлоатация на проекти за отпадъчни води с високо-амоняк в идеалния случай трябва да се планира през сезони с температури на въздуха над 15 градуса. Ако е необходимо стартиране през зимата, трябва да се използват щамове от пречиствателни станции за отпадъчни води с високо-амоняк или системи с мерки за изолация и отопление.
рН стойност
Нитрифициращите бактерии са силно чувствителни към промените на pH. Оптималната стойност на pH е 8,0–8,4. При тези оптимални условия на pH скоростта на нитрификация и максималното съотношение на нитрифициращи бактерии могат да достигнат максималните си стойности. По време на култивиране на нитрифициращи бактерии, високо влиятелно pH от около 8,0 е идеално. Това обаче не трябва да се преследва прекомерно; поддържането на pH на системата над 6,5 е достатъчно. Ако падне под това ниво, трябва незабавно да се добави алкалност, като сода каустик или калцинирана сода.
Разтворен кислород
Кислородът е акцепторът на електрони в процеса на нитрификация. Нивото на разтворен кислород в реактора влияе пряко върху процеса на нитрификация. В системите с активна утайка повечето изследователи смятат, че разтвореният кислород трябва да се контролира между 1,5 и 2,0 mg/L; под 0,5 mg/L нитрификацията има тенденция да спре. Понастоящем много изследователи смятат, че SND (Special Noise Discharge) може да възникне при нисък DO (1,5 mg/L). Когато DO > 2,0 mg/L, ефектът от концентрацията на разтворен кислород върху процеса на нитрификация може да бъде пренебрегнат. Въпреки това, концентрацията на DO не трябва да бъде твърде висока, тъй като прекомерният разтворен кислород може да доведе до прекалено бързо разлагане на органичната материя, което води до дефицит на хранителни вещества за микроорганизмите, лесно стареене на активната утайка и разхлабена структура. Освен това, твърде високото съдържание на разтворен кислород води до прекомерна консумация на енергия, което е икономически нежелателно.
Епоха на утайки
За да се осигури оцеляването на нитрифициращите бактерии в реакторна система с непрекъснат поток, времето на престой (θc)N на микроорганизмите в реактора трябва да бъде по-голямо от минималното време за генериране (θc)minN за автотрофни нитрифициращи бактерии. В противен случай степента на загуба на нитрифициращи бактерии ще надвиши скоростта на нетния растеж, което ще доведе до пълното им изчезване от системата. Обикновено стойността на (θc)N трябва да бъде поне два пъти по-голяма от минималното време за генериране на нитрифициращи бактерии, т.е. коефициентът на безопасност трябва да бъде по-голям от 2.
Тежки метали и токсични вещества
Освен тежките метали, веществата, които инхибират нитрификацията, включват: високи концентрации на амонячен азот, високи концентрации на нитратна органична материя и комплексни катиони.
БПК
Ако БПК в системата е висока, хетеротрофните бактерии ще се конкурират с нитрифициращите бактерии за разтворен кислород. Тъй като броят на хетеротрофните бактерии е много по-голям от този на нитрифициращите бактерии, нитрифициращите бактерии често не могат да получат достатъчно разтворен кислород и по този начин не могат да растат и да се размножават при високи условия на БПК. Обикновено БПК по-висока от 20 mg/L ще инхибира нитрифициращите бактерии. Ако вливащият се ХПК или съдържанието на въглероден-азот е твърде високо, култивирането на нитрифициращи бактерии трябва да се постигне чрез продължителна аерация. Това означава продължаване на аерирането, дори когато COD на системата вече е в приемливи граници или на ниско ниво, което позволява достатъчно време за растеж на нитрифициращите бактерии. По време на аерирането разтвореният кислород също трябва да се контролира внимателно, в идеалния случай под 3 mg/L, за да се предотврати ускореното стареене на утайката.
Концентрация на амонячен азот
Нитрифициращите бактерии се инхибират, когато концентрацията на амонячен азот в системата достигне 200 mg/L. Поради това се препоръчва концентрацията на амонячен азот в системата да не надвишава 150 mg/L. При пречистване на отпадъчни води с високо-амоняк, поради високата входяща концентрация на амонячен азот, ако не се наблюдава внимателно, концентрацията на амонячен азот може да се повиши до определено ниво в продължение на няколко цикъла, често надвишавайки 200 mg/L в резервоар А. Следователно, по време на култивиране на нитрифициращи бактерии и нормална работа, концентрацията на амонячен азот в изтичащия поток на системата трябва винаги да се поддържа в рамките на изискванията на процеса, за да се гарантира, че системата произвежда квалифицирана вода от началото на въвеждане в експлоатация.