Хајде да прво опишемо експеримент осмотског притиска: употребимо полупропусну мембрану да одвојимо два раствора соли различитих концентрација. Молекули воде раствора соли ниске концентрације проћи ће кроз полупропусну мембрану у раствор соли високе концентрације, а молекули воде раствора соли високе концентрације ће такође проћи кроз полупропусну мембрану у раствор соли ниске концентрације, али је тај број мањи, тако да ће ниво течне соли на страни раствора високе концентрације порасти. Када висинска разлика нивоа течности са обе стране произведе довољан притисак да спречи да вода поново тече, осмоза ће престати. У овом тренутку, притисак који ствара висинска разлика нивоа течности са обе стране је осмотски притисак. Уопштено говорећи, што је већа концентрација соли, то је већи осмотски притисак.
Ситуација микроорганизама у растворима слане воде је слична експерименту осмотског притиска. Јединична структура микроорганизама су ћелије, а ћелијски зид је еквивалентан полупропусној мембрани. Када је концентрација хлоридних јона мања или једнака 2000 мг/Л, осмотски притисак који ћелијски зид може да издржи је 0,5-1,0 атмосфера. Чак и ако ћелијски зид и цитоплазматска мембрана имају одређену жилавост и еластичност, осмотски притисак који ћелијски зид може да издржи неће бити већи од 5-6 атмосфера. Међутим, када је концентрација хлоридних јона у воденом раствору изнад 5000 мг/Л, осмотски притисак ће се повећати на око 10-30 атмосфера. Под тако високим осмотским притиском, велика количина молекула воде у микроорганизму ће продрети у екстракорпорални раствор, изазивајући дехидрацију ћелије и плазмолизу, а у тешким случајевима микроорганизам ће умрети. У свакодневном животу људи користе со (натријум хлорид) за кисељење поврћа и рибе, стерилизацију и конзервирање хране, што је примена овог принципа.
Подаци о инжењерском искуству показују да када је концентрација хлоридних јона у отпадној води већа од 2000 мг/Л, активност микроорганизама ће бити инхибирана и стопа уклањања ЦОД ће значајно пасти; када је концентрација хлоридних јона у отпадној води већа од 8000мг/Л, то ће узроковати проширење запремине муља, на површини воде ће се појавити велика количина пене, а микроорганизми ће умријети један за другим.
Међутим, након дуготрајног припитомљавања, микроорганизми ће се постепено прилагођавати расту и размножавању у сланој води високе концентрације. Тренутно, неки људи имају припитомљене микроорганизме који се могу прилагодити концентрацијама хлоридних јона или сулфата изнад 10000 мг/Л. Међутим, принцип осмотског притиска нам говори да је концентрација соли у ћелијској течности микроорганизама који су се прилагодили расту и размножавању у сланој води високе концентрације веома висока. Када је концентрација соли у отпадној води ниска или веома ниска, велики број молекула воде у отпадној води ће продрети у микроорганизме, узрокујући бубрење микробних ћелија, ау тешким случајевима пуцање и умирање. Због тога, микроорганизми који су дуго били припитомљени и који се могу постепено прилагођавати расту и размножавању у сланој води високе концентрације захтевају да се концентрација соли у биохемијском инфлуенту увек одржава на прилично високом нивоу и да не може да варира, иначе ће микроорганизми умријети у великом броју.
Време поста: 28. фебруар 2025