Вы правы, в формах косвенных падежей эти названия совпадают, возможна путаница. Это одна из причин, по которым несклонение топонимов на -О считается допустимым. См.: http://gramota.ru/class/istiny/istiny1toponimy/
И тем не менее надо писать по правилам: бессульфатный. Перед глухой согласной с пишется приставка бес-.
Краткое прилагательное не может оканчиваться на НН.