氯离子并不是一种温和的杀器，它通过渗透压像隐形水枪一样把微生物体内的水分强行挤出来，从而造成几小时内的细胞脱水死亡。当NaCl浓度从5g/L提升到20g/L时，微生物会经历一个先吸水膨胀再失水干瘪的两级反转过程。细胞壁虽然具有半透性，但也承受不了超过5-6个大气压（大约5000mg/L氯离子）的压力。一旦这个阈值被突破，蛋白质就会变性、酶活性也会骤降，导致COD去除率直线下跌。上图清晰地展示了渗透压与氯离子浓度的关系曲线：当氯离子超过2000mg/L时，COD去除率就开始下降；超过8000mg/L时，泡沫会像爆米花一样涌现出来，污泥也会瞬间蒸发。高氯废水对污泥的伤害包括碳水化合物与氨氮的处理能力双双失灵、有机物降解速度减缓、污泥沉降性变差以及微生物群落结构发生变化。具体表现为：COD去除率跌到60%以下；亚硝酸盐堆积；即使将溶解氧提高到3mg/L也无济于事；丝状菌消失、菌胶团变得密实；F/M比下降到0.1–0.2kgBOD5/(kgMLSS·d)才能维持运行；30分钟沉降率低于50%，出水SS超标；镜检中看不到原生动物只剩下菌胶团。要应对高氯废水的问题，可以从以下几个方面入手：首先是驯化过程，将进水的Cl-浓度从150mg/L慢慢梯度提升至目标值。用这种时间换空间的方法让微生物聚集低分子量物质和改变代谢途径来适应环境。例如经过1.5%的NaCl驯化后COD去除率从60%提高到了80%，不过一旦Cl-浓度降低到原始值补丁就失效了。其次是稀释法，把高氯废水与其他低盐废水混合以降低Cl-浓度。这种方法操作简单但缺点是处理规模翻倍导致投资和电费增加。对于间歇排放的工厂来说比较适合，但不适合连续进水的市政污水处理厂。还有一种是投加沉淀剂去除Cl-的方法，如投加镁盐和铝盐来使Cl-变成沉淀物。然而这种方法虽然看似聪明实则笨拙，因为生成的絮体更大且难以沉降导致污泥泵频繁堵塞管道。为了解决这个问题可以考虑调整工艺来优先处理盐分的问题：比如前置厌氧处理把高盐分截留在UASB或CSTR中；好氧段只处理低浓度有机物以提高耐盐极限；或者使用膜生物反应器（MBR）让膜截留延长污泥龄从而让耐盐菌占据优势地位；又或者采用HRT®工艺填充亲水性树脂来降低渗透压。提高溶解氧浓度也是一个可行的办法：溶解氧每升高1mg/L硝化速率大约提升15%。在盐胁迫下好氧速率下降所以必须把溶解氧提高到常规值的1.2–1.5倍才能保证硝化功能正常运作。此外加大排泥量也是一个策略：通过排出老年污泥并保留对数生长期的年轻污泥来提升系统恢复力和降解能力。最后还需要补充营养源来防止微生物因营养不足而受到二次伤害：根据C:N:P=100:5:1的比例添加碳源和微量元素能够稳定MLSS浓度并防止泡沫生成。总之高氯废水并不是无法解决的难题而是由于渗透压影响导致的结果。只要先降低渗透压再稳定菌群最后补充营养就能让生化系统在高盐环境中保持稳定运行。