在化工厂、电厂、钢铁厂等使用循环冷却水的企业，设备管理人员常会遇到几类问题：冷却塔集水池和填料上长出一片片绿藻，循环水摸起来发黏、有异味，换热效率一点点下降、能耗上升；更让人头疼的是，检修时发现换热器管壁附着黏泥垢层，局部还出现了腐蚀深坑，严重时甚至穿孔泄漏。这些问题背后，往往是循环水中的微生物在作祟。这篇文章就来说清楚循环冷却水的微生物是怎样滋生、如何引发黏泥和腐蚀，以及应该怎样系统地加以控制。
一、循环冷却水为什么容易滋生微生物
敞开式循环冷却水系统在运行时，需要在冷却塔中把热水与空气充分接触来散热。这个过程在带走热量的同时，也把空气中的细菌、真菌、藻类孢子和灰尘带进了水里。与此同时，循环水的温度通常维持在 30~40℃，非常适合微生物生长；水分不断蒸发，而水中的盐分和营养物质被留下来，随着浓缩倍数升高，微生物可利用的营养也越来越集中。
在这样的条件下，细菌等微生物大量繁殖，并黏附在换热器、管道和冷却塔填料表面，形成一层黏滑的生物黏泥；集水池和见光的填料上则容易长出藻类。于是，菌、藻、黏泥在系统内同时滋生，成为一系列后续问题的源头。
图1 敞开式循环冷却水系统及微生物问题易发生部位
图1 敞开式循环冷却水系统，以及黏泥、藻类和 SRB 易滋生的部位
二、黏泥为什么会导致换热下降和腐蚀穿孔
微生物的危害并不是孤立的，它与结垢、腐蚀三者相互促进、彼此叠加，可以用一个“三角关系”来理解。
首先，微生物形成的生物黏泥本身是热的不良导体，附着在换热器壁面后会大大降低换热效率、增加能耗；黏泥还会裹挟水中的悬浮物和盐垢，和水垢、污垢结合在一起，进一步增厚垢层。
更危险的是黏泥下方的环境。黏泥和垢层覆盖在金属表面，把水和金属隔开，形成了一个缺氧的局部区域。在这种缺氧垢下环境中，硫酸盐还原菌（SRB）得以大量繁殖。SRB 把水中的硫酸盐还原成硫化氢，直接参与并加速金属的腐蚀，在管壁和换热面上造成深浅不一的腐蚀坑，即“垢下点蚀”；点蚀不断加深，最终可能导致设备和管道穿孔泄漏，带来非计划停车和高额维修损失。
此外，塔池和填料上的藻类会堵塞填料缝隙和布水器，影响冷却效果；藻类死亡后又成为细菌的营养，进一步助长黏泥。可以说，控制微生物，是同时保障换热效率和设备寿命的关键一环。
图2 微生物、结垢、腐蚀的相互促进关系及垢下 SRB 点蚀
图2 微生物黏泥促成结垢、垢下滋生 SRB、进而引发点蚀穿孔的机理
三、系统的微生物控制方案
要把循环水中的微生物控制好，单靠一种药剂往往不够，行业里通常采用“日常控制 + 周期冲击 + 针对性灭藻 + 剥离清洗”相结合的综合方案。
第一，氧化性杀菌剂作为日常基础。常用次氯酸钠、二氧化氯或稳定化溴类制剂，连续或定期投加，持续压低水中的菌量、抑制微生物附着成膜，是日常控制中经济而有效的基础手段。
第二，非氧化性杀菌剂周期性冲击。针对生物黏泥和氧化性药剂难以杀灭的微生物，周期性使用非氧化性产品进行冲击处理：
• CMIT/MIT（异噻唑啉酮类）：抗谱广，适合周期性冲击、巩固控制效果；
• DBNPA：起效快，能迅速压制菌量、帮助剥离黏泥；
• PHMB / BIT：性质温和、低泡，适合对泡沫和刺激性要求较高的场合。
多种药剂轮换使用，还有助于避免微生物产生抗药性。
第三，针对性灭藻。对集水池和冷却塔填料等见光处的藻类，可使用 CPT（吡啶硫酮铜）、ZPT（吡啶硫酮锌）等加以控制。
第四，黏泥剥离与清洗。在黏泥较重时，配合黏泥剥离剂、分散剂进行冲击，把附着的黏泥松动、分散并随排污排出；系统检修时进行彻底的物理或化学清洗，清除死角的存量黏泥和垢层。需要特别强调的是，控制 SRB 的关键不只是投加杀菌剂，更在于清除黏泥、消除缺氧的垢下环境，否则 SRB 会在“保护膜”下继续腐蚀金属。
图3 循环冷却水的综合微生物控制方案
图3 氧化性日常控制、非氧化性周期冲击、灭藻与剥离清洗相结合
四、不同工况的配置建议
微生物控制方案要结合系统实际工况来定，以下是几类典型场景：
• 高温高湿季节、菌藻生长旺盛时：在氧化性药剂正常投加的基础上，缩短非氧化性冲击的周期，及时灭藻，防止黏泥在高温期快速堆积；
• 浓缩倍数高、补水水质较差的系统：微生物和营养更易富集，应加强排污控制浓缩倍数，同时加大监测与冲击频次；
• 黏泥已经较重、换热下降明显时：先安排一次黏泥剥离或彻底清洗清除存量，再用 DBNPA 快速压制，随后转入日常控制 + 周期巩固；
• 以 SRB 腐蚀为主、检修发现点蚀的系统：重点清除垢层和黏泥、恢复金属表面的充水环境，再配合针对性杀菌，从根源上消除 SRB 的滋生条件。
加药量和加药节奏应根据菌量、余氯和浓缩倍数等监测结果动态调整，并与排污操作联动，而不是固定不变。
五、处理效果怎么衡量
循环水微生物控制的效果，可以从“菌、泥、藻、蚀、热”五个方面综合评价：异养菌总数和 SRB 是否达标，生物黏泥量是否下降、挂片是否保持清洁，塔池和填料是否无明显藻类，腐蚀速率是否降低、有无明显点蚀，以及换热效率和能耗是否保持稳定。
图4 循环冷却水微生物控制的效果验证指标
图4 从菌量、黏泥、藻类、腐蚀和换热五个维度评价处理效果
在实际运行中，还应常规监测余氯、浓缩倍数和腐蚀挂片等指标。使用非氧化性杀菌剂时要注意它与缓蚀剂、阻垢剂等水处理药剂之间的相容性，避免相互反应产生泡沫、削弱药效或影响缓蚀阻垢效果；同时规范加药操作、做好人员防护。
结语
循环水越来越“黏”、换热器被腐蚀穿孔，背后往往是微生物黏泥和垢下 SRB 在起作用。只要认清微生物、结垢、腐蚀三者相互促进的关系，采用“氧化性日常控制 + 非氧化性周期冲击 + 针对性灭藻 + 剥离清洗”的综合方案，并依据菌量、余氯和浓缩倍数动态调整，就能有效控制菌藻和黏泥，既保持换热效率、降低能耗，又从根本上抑制 SRB 点蚀、延长设备寿命。
