硝化反应要消耗碱度。由于缺氧池所补充的碱度是有限的，在运行中，当废水本身所含碱度不能满足硝化要求时，就会使pH值下降至6.0，碱度也下降，导致硝化菌的活动受到抑制，硝化反应停止。因此，需要通过投碱维持硝化反应所需要的碱度和pH。
由于焦化废水中NH₃-N含量很高，硝化时要消耗大量碱度。在硝化段，好氧异养菌和好氧自养菌共存。好氧异养菌以有机物为碳源，并从有机物的氧化中获得能量；好氧自养菌以无机碳为碳源，并从无机物的氧化过程中获得能量。硝化菌属（硝酸菌属和亚硝酸菌属）是高度好氧专性化能自养菌，在有溶解氧的情况下，它将废水中的NH3-N氧化为NO₃--N和NO₂--N，从中获得能量，并以水中的无机碳作碳源。因而，对于硝化反应碱度有双重作用：一是维持反应器pH稳定；二是利用HCO₃-和CO₃2-的碱度为硝化细菌生长提供碳源。所以，必须通过向好氧系统投加NaOH和NaHCO₃以维持硝化反应所需要的碱度和pH。