我们先来描述一个渗透压实验：用半透膜分离两种不同浓度的盐溶液。低浓度盐溶液的水分子会透过半透膜进入高浓度盐溶液中，高浓度盐溶液的水分子也会透过半透膜进入低浓度盐溶液中，但数量较少，所以高浓度盐溶液一侧的液面会上升。当两侧液面高度差产生的压力足以阻止水再次流入时，渗透就会停止。此时两侧液面高度差产生的压力就是渗透压。一般来说，盐浓度越高，渗透压越大。
微生物在盐水溶液中的情况与渗透压实验类似。微生物的单位结构是细胞，细胞壁相当于一层半透膜。当氯离子浓度小于等于2000mg/L时，细胞壁所能承受的渗透压为0.5-1.0个大气压，即使细胞壁和细胞质膜有一定的韧性和弹性，细胞壁所能承受的渗透压也不会大于5-6个大气压。但当水溶液中氯离子浓度在5000mg/L以上时，渗透压会升高到10-30个大气压左右。在如此高的渗透压下，微生物体内大量的水分子会渗透到体外溶液中，造成细胞脱水、质壁分离，严重时导致微生物死亡。日常生活中人们用盐（氯化钠）来腌制蔬菜、鱼类，杀菌、保鲜食物，就是这一原理的应用。
工程经验数据表明，当废水中氯离子浓度大于2000mg/L时，微生物的活性就会受到抑制，COD去除率会大幅下降；当废水中氯离子浓度大于8000mg/L时，会引起污泥体积膨胀，水面出现大量泡沫，微生物会相继死亡。
但经过长期驯化，微生物会逐渐适应在高浓度盐水中生长繁殖。目前，有人已经驯化出能适应10000mg/L以上氯离子或硫酸盐浓度的微生物。但渗透压原理告诉我们，适应在高浓度盐水中生长繁殖的微生物，其细胞液的盐浓度很高。一旦废水中的盐浓度较低或很低，废水中的大量水分子就会渗透到微生物体内，导致微生物细胞肿胀，严重时甚至破裂死亡。因此，经过长期驯化并能逐渐适应在高浓度盐水中生长繁殖的微生物，要求生化进水中的盐浓度始终保持在相当高的水平，不能大幅波动，否则微生物就会大量死亡。
发布时间：2025年2月28日