一、循環(huán)冷卻水中微生物的來(lái)源
循環(huán)冷卻水中的微生物來(lái)自兩個(gè)方面：一是冷卻塔在水的蒸發(fā)過(guò)程中需要引入大量的空氣，微生物也隨空氣帶入冷卻水中；二是冷卻水系統(tǒng)的補(bǔ)充水或多或少都會(huì)有微生物，這些微生物也隨補(bǔ)充水進(jìn)入冷卻水系統(tǒng)中。
二、為什么循環(huán)水的微生物危害比直流水嚴(yán)重的多？
循環(huán)水的溫度、pH和營(yíng)養(yǎng)成分都是有利于微生物的繁殖，冷卻塔上充足日光照射更是藻類生長(zhǎng)的理想地方。而直流水系統(tǒng)沒(méi)有空氣冷卻的蒸發(fā)過(guò)程，只有隨水流帶入的微生物，而且直流水系統(tǒng)所提供的微生物繁殖的條件不如循環(huán)水（適宜的水溫、pH和營(yíng)養(yǎng)成分）。最關(guān)鍵的是，循環(huán)水排出的污水又返回系統(tǒng)循環(huán)，造成惡性循環(huán)，而在直流水中繁殖起來(lái)的微生物立即被排走了。故循環(huán)水的微生物危害比直流水嚴(yán)重得多，而且濃縮倍數(shù)越高越嚴(yán)重。如有些循環(huán)水系統(tǒng)，補(bǔ)充水中的細(xì)菌總數(shù)只有100~1000，但循環(huán)水中的細(xì)菌總數(shù)可高達(dá)10萬(wàn)以上，這就造成了系統(tǒng)中微生物的危害。
三、目前國(guó)內(nèi)常用微生物的處理手段
1.加強(qiáng)原水前處理，改善補(bǔ)充水水質(zhì)
原水中的懸浮粒子、色度物質(zhì)和其他有機(jī)物含有微生物需要的營(yíng)養(yǎng)，尤其是用地表水作補(bǔ)充水時(shí)，污染物質(zhì)含量更多，需要進(jìn)行前處理去除。常用混凝和過(guò)濾方法作為前處理工藝。
2.投加殺生劑
投加殺生劑是目前循環(huán)水微生物控制較為成熟、有效的方法之一。殺生劑又稱殺菌滅藻劑、抑制菌劑或殺菌劑等。分為氧化性和非氧化性殺菌劑兩大類。
（1）常用氧化性殺生劑。
①氯和次氯酸鹽。氯是最常用的殺菌劑，具有高效、快速、廣譜、經(jīng)濟(jì)、使用方便等特點(diǎn)，對(duì)動(dòng)物性浮游生物和細(xì)菌類特別有效，一般只要有 0.5~1 mg/L 余氯維持就可以抑制冷卻水中大部分微生物。
②二氧化氯（ClO2）。用二氧化氯作殺菌劑具有劑量小、作用快、效果好的優(yōu)點(diǎn)。它是一種強(qiáng)氧化劑，其氧化殺生能力是氯的 25~26 倍。
③氯化異氰尿酸。通常使用的是二氯化異氰尿酸鈉（DCCNa，商品名為優(yōu)氯凈）、二氯化異氰尿酸鉀（DCCK）及三氯化異氰尿酸（TCCA，商品名為強(qiáng)氯精）。濃度在 30~40 mg/L殺生效果較好。
④溴及溴化物。溴為棕紅色發(fā)煙液體，其性質(zhì)與氯相似，溶于水后反應(yīng)生成次溴酸，起氧化殺生作用。次溴酸也可電離，電離后生成 HOBr 和 OBr-，而在高 pH 值的條件下，溴的殺生能力是強(qiáng)于氯的。⑤臭氧。殺生速度較氯快300~600 倍，殺生后分解為氧，對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染。
（2）常用非氧化性殺生劑。
①氯酚類。氯酚類化合物是一類應(yīng)用較早的殺生劑，主要有一氯酚、雙氯酚、三氯酚及其鈉鹽等。
②季銨鹽。季銨鹽是一種陽(yáng)離子表面活性劑，廣泛應(yīng)用于冷卻水中微生物的控制。它具有較強(qiáng)的殺菌作用，殺滅大多數(shù)微生物，具有良好的滲透性和分散性，與大多數(shù)水質(zhì)穩(wěn)定劑和處理劑相溶，可在較寬的 pH 值范圍內(nèi)使用，對(duì)魚(yú)類等毒性小，易于降解，污染小。
③二硫氰酸甲酯。二硫氰酸甲酯又稱二硫氰基甲烷，是一種使用廣泛的有機(jī)硫殺生劑，其形態(tài)為黃色或近于無(wú)色的針狀結(jié)晶。二硫氰酸甲酯是一種廣譜殺菌劑，對(duì)細(xì)菌、真菌、藻類和原生動(dòng)物有很好的殺滅作用，尤其對(duì)硫酸鹽還原菌有較好的殺滅作用。
④異噻唑啉酮。異噻唑啉酮是一類較新的廣譜殺生劑。異噻唑啉酮衍生物純品的制備和分離工藝比較復(fù)雜。用于水處理殺生劑不需分離純品，只需一步合成這兩個(gè)異噻唑啉酮衍生物的混合物即可。
⑤戊二醛。戊二醛是一種高效、快速、廣譜的殺菌劑，具有水溶性，可與水以任何比例溶解，加水無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)腐蝕，適用pH值范圍廣，能耐高溫，是硫酸鹽還原菌的專用藥劑，本身可以被生物降解。戊二醛的殺生作用主要是對(duì)微生物細(xì)胞中蛋白質(zhì)的交聯(lián)作用。
⑥酰胺類。某些酰胺類化合物對(duì)微生物具有很強(qiáng)的殺滅能力。是一種高效廣譜的殺生劑，其特點(diǎn)是容易水解，高 pH 值，加熱，紫外照射均可加速降解。容易被還原劑脫溴變?yōu)闊o(wú)毒的氰乙酸銨而失去殺生活性。在堿性條件下不穩(wěn)定，一般限用于pH 值< 7.5 或 8.0 的系統(tǒng)。
（3）殺生劑使用注意事項(xiàng)。
①殺生劑應(yīng)與分散劑聯(lián)合使用。使用分散劑的目的在于分散劑可以把殺死的微生物尸體分散在循環(huán)水系統(tǒng)中，可以把污泥從金屬表面剝離下來(lái)，露出下面沒(méi)有殺死的微生物，有利于殺生劑的藥性會(huì)發(fā)。殺生劑和分散劑聯(lián)合使用可明顯提高殺生劑使用效果，藥性得以充分揮發(fā)。
②殺生劑要交替使用避免微生物產(chǎn)生抗藥性。由于微生物的抗藥性特別強(qiáng)，長(zhǎng)期單一的投加殺菌劑會(huì)是微生物產(chǎn)生抗藥性，因此氧化性殺菌滅藻劑和非氧化性殺菌滅藻劑要交替投加使用。
③溫度和 pH 值對(duì)殺生劑使用效果的影響。循環(huán)水系統(tǒng)溫度升高，殺生劑的效果變差，如季銨鹽等，溫度升高，季銨鹽殺生效果變差。pH 對(duì)殺生劑的效果有很大影響，所以循環(huán)水系統(tǒng) pH值要保持在穩(wěn)定狀態(tài)。
④投加方式。一般考慮沖擊式投加藥劑，一次性投加大劑量的殺生劑可以讓微生物的數(shù)量急劇降低，使微生物不易恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。
⑤濃縮倍數(shù)對(duì)殺生劑投加量的影響。濃縮倍數(shù)低，藥劑在循環(huán)水系統(tǒng)中停留時(shí)間短，殺生劑的效果得不到更好的揮發(fā)，既浪費(fèi)藥劑，又浪費(fèi)水資源。一般循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)控制在 3~5 即可。
3.冷卻塔的防護(hù)
對(duì)冷卻塔進(jìn)行防護(hù)，改變微生物的生長(zhǎng)條件也能夠抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖。
（1）防止陽(yáng)光照射。
藻類生長(zhǎng)繁殖需要陽(yáng)光，在沒(méi)有陽(yáng)光的條件下，一般不能生存。只要在冷卻塔適當(dāng)部位遮蔭，避免陽(yáng)光直射，藻類繁殖就會(huì)減慢甚至停止。一般來(lái)說(shuō)，覆蓋冷卻塔水域和水池區(qū)域以防止陽(yáng)光照射；冷卻塔的進(jìn)風(fēng)口加裝百葉窗，效果均非常明顯。
（2）采用殺生涂料。
為了防止藻類在混凝土冷卻塔中傳播，可以在涂層中添加殺菌涂層 ( 抗藻涂層 ) 或殺菌劑進(jìn)行保護(hù)。涂層由改性硅酸鈉、氧化亞銅、氧化鋅等原料組成。
（3）木結(jié)構(gòu)的防護(hù)。
木結(jié)構(gòu)冷卻塔的構(gòu)件必須作防真菌腐蝕處理，也可以在年度停車大檢修時(shí)，對(duì)木結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)充性防腐處理。
4.定期改變水溫、流速和含鹽量
如上所述，微生物對(duì)溫度有不同的適應(yīng)性，嗜冷微生物最適宜生長(zhǎng)溫度在 10 ℃左右，中濕微生物最適宜生長(zhǎng)溫度在 20~35 ℃，嗜熱微生物最適宜生長(zhǎng)溫度在45 ℃左右。所以，定期地提高水溫是一種無(wú)試劑殺生的好辦法。此方法是適當(dāng)減少通過(guò)換熱器的循環(huán)水，但工藝側(cè)的熱量產(chǎn)品流量不變，以便提高循環(huán)水溫度。當(dāng)循環(huán)水溫度足夠高且超過(guò)了某種微生物的致死溫度時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致其死亡。有時(shí)用高溫水或蒸汽吹洗系統(tǒng)，對(duì)控制微生物生長(zhǎng)是有效的。
5.系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行措施
（1）設(shè)計(jì)考慮。
正確的設(shè)計(jì)好系統(tǒng)是第一步。為防止產(chǎn)生微生物黏泥和腐蝕，系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安裝時(shí)應(yīng)避免滯水區(qū)和低流速。因此，應(yīng)仔細(xì)考慮管路路徑和閥門(mén)位置的選擇。
（2）運(yùn)行維護(hù)。
正確的維護(hù)運(yùn)行系統(tǒng)以及定期進(jìn)行清洗。
（3）選用耐腐蝕材料。
耐蝕材料最好用于易發(fā)生微生物腐蝕的地方。金屬材料的耐微生物腐蝕性能一般為鈦 > 不銹鋼 > 黃銅 > 純銅 > 硬鋁 > 碳鋼。
（4）陰極保護(hù)。
該方法與一般陰極保護(hù)類同，即在被保護(hù)的金屬上連接一塊更易氧化的金屬作陽(yáng)極，使被保護(hù)金屬成為陰極，構(gòu)成一個(gè)原電池或者外加一定電流的電源進(jìn)行電解。
四、微生物控制技術(shù)
實(shí)驗(yàn)研究和理論分析表明，微生物控制是循環(huán)水系統(tǒng)水質(zhì)控制方案的首要任務(wù)。
在微生物快速繁殖的情況下，必須采取有效的方法盡快控制微生物繁殖，如使用氯、過(guò)氧化物和其他氧化性殺菌劑、滅藻劑和無(wú)氧季銨鹽。當(dāng)夏季環(huán)境溫度較高時(shí)，通過(guò)提高殺菌劑和除藻劑的濃度來(lái)恢復(fù)對(duì)微生物的控制，并通過(guò)增加污水排放量來(lái)降低系統(tǒng)中的污染物含量、懸浮物和可溶性總固體。
加強(qiáng)殺菌滅藻劑力度，盡可能減少循環(huán)水中微生物的總量，選擇合適的藥劑，對(duì)于已形成大量微生物黏泥的系統(tǒng)，僅靠單純的殺菌滅藻劑難以取得很好的處理效果。應(yīng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行殺菌、清洗、剝離處理，利用殺生劑、分散劑、清洗劑的協(xié)同效應(yīng)高劑量處理，可以取得滿意的效果。
