Дозволете ни прво да опишеме експеримент со осмотски притисок: користете полупропустлива мембрана за да одделите два раствори на сол со различни концентрации. Молекулите на водата од растворот на сол со ниска концентрација ќе поминат низ полупропустливата мембрана во растворот на сол со висока концентрација, а молекулите на водата од растворот на сол со висока концентрација исто така ќе поминат низ полупропустливата мембрана во растворот на сол со ниска концентрација, но бројот е помал, така што нивото на концентрација на течност ќе се зголеми на страната на сол со висока концентрација. Кога висинската разлика на нивоата на течноста од двете страни создава доволен притисок за да спречи повторно течење на водата, осмозата ќе престане. Во тоа време, притисокот генериран од висинската разлика на нивоата на течноста од двете страни е осмотски притисок. Општо земено, колку е поголема концентрацијата на сол, толку е поголем осмотскиот притисок.
Ситуацијата на микроорганизмите во растворите на солена вода е слична на експериментот со осмотскиот притисок. Единечната структура на микроорганизмите се клетките, а клеточниот ѕид е еквивалентен на полупропустлива мембрана. Кога концентрацијата на јони на хлорид е помала или еднаква на 2000 mg/L, осмотскиот притисок што може да го издржи клеточниот ѕид е 0,5-1,0 атмосфери. Дури и ако клеточниот ѕид и цитоплазматската мембрана имаат одредена цврстина и еластичност, осмотскиот притисок што може да го издржи клеточниот ѕид нема да биде поголем од 5-6 атмосфери. Меѓутоа, кога концентрацијата на јони на хлорид во водениот раствор е над 5000 mg/L, осмотскиот притисок ќе се зголеми на околу 10-30 атмосфери. Под таков висок осмотски притисок, голема количина на молекули на вода во микроорганизмот ќе навлезе во екстракорпоралниот раствор, предизвикувајќи дехидрација на клетките и плазмолиза, а во тешки случаи, микроорганизмот ќе умре. Во секојдневниот живот, луѓето користат сол (натриум хлорид) за кисела зеленчук и риба, стерилизирање и зачувување на храната, што е примена на овој принцип.
Податоците од инженерското искуство покажуваат дека кога концентрацијата на јони на хлорид во отпадната вода е поголема од 2000 mg/L, активноста на микроорганизмите ќе биде инхибирана и стапката на отстранување на COD значително ќе се намали; кога концентрацијата на хлоридните јони во отпадната вода е поголема од 8000 mg/L, тоа ќе предизвика проширување на волуменот на тињата, на површината на водата ќе се појави голема количина пена, а микроорганизмите ќе умрат еден по друг.
Меѓутоа, по долгорочно припитомување, микроорганизмите постепено ќе се прилагодуваат на растење и размножување во солена вода со висока концентрација. Во моментов, некои луѓе имаат припитомени микроорганизми кои можат да се прилагодат на концентрации на хлоридни јони или сулфати над 10000 mg/L. Сепак, принципот на осмотски притисок ни кажува дека концентрацијата на сол во клеточната течност на микроорганизмите кои се прилагодиле да растат и да се размножуваат во солена вода со висока концентрација е многу висока. Штом концентрацијата на сол во отпадната вода е мала или многу мала, голем број на молекули на вода во отпадната вода ќе навлезат во микроорганизмите, предизвикувајќи отекување на микробните клетки, а во тешки случаи, пукање и умирање. Затоа, микроорганизмите кои се припитомени долго време и кои постепено можат да се прилагодат на растење и репродукција во солена вода со висока концентрација бараат концентрацијата на сол во биохемискиот инфлуент секогаш да се одржува на прилично високо ниво и да не може да флуктуира, инаку микроорганизмите ќе умрат во голем број.
Време на објавување: 28 февруари 2025 година