任何水系统都容易引入以生物活性物质为食且繁殖迅速的生物体，冷却塔尤其容易受到微生物的侵蚀，这是因为为防止腐蚀，一般在碱性pH值下运行，但这却为微生物生长提供了良好的环境。通过适当使用杀菌剂，能有效减少或消除昂贵的工业水处理系统的中断问题。

保护循环水处理系统

有两类细菌会对水处理系统造成危害：即浮游细菌（自由漂移）和固着细菌。传统杀菌剂专注于杀灭浮游微生物的效果，而近年来关注点已转移至附着在表面的固着微生物，这些固着微生物会引起被称为生物膜的菌落沉积物。这些含有微生物的沉积物也包括细胞副产物、夹带碎屑物和无机物。生物膜会增大流体摩擦阻力，引起能量损耗，同时还会降低传热系统的传热效率。这种污染会加快材料的腐蚀和磨损，给水处理经营者造成巨大的成本负担。

同样，借助阳光生长的藻类在其生长区域大量爆长时，也会扰乱冷却塔。它们会分散在平台、侧壁、放气孔及其他暴露的地方。这不仅会堵塞筛孔和管路，而且还会覆盖密封材料，导致冷却效率下降。嗜肺军团菌，又被称作军团病菌，是另一种高度危险的微生物。它与疾病暴发有关，也经常出现在未处理的冷却水系统中。这些细菌在冷却水系统中很普遍，而且生长迅速，其数量能在一小时内翻一番。

杀菌剂被用于保护系统不受有害生物膜和微生物污染的侵蚀，如果不对这些有害生物膜和微生物污染进行处理，会造成巨大的损失。系统中微生物可能会延缓热传导和热扩散、堵塞过滤器和筛子、累积粘液、造成恶臭、传染疾病，以及导致其他潜在危害。随着时间的推移，污染还会造成停机、安全及环境等问题。

选择杀菌剂时，重要的是选择一种能成功抑制冷却塔和蒸发冷凝器中各种不同细菌（包括硫酸还原菌和粘液形成菌）生长的杀菌剂。此外，还要考虑诸如是否在广泛的 pH 值范围内均有效、杀灭速度快、相容于其他杀菌剂、无皮肤致敏性、非离子与非氧化性、不形成膜、无味以及对哺乳动物、鸟类和水生生物的毒性低等性质。当然还可能要考虑其他性质，但这主要取决于用户系统的特性。

非氧化性杀菌剂渐受认可

数年来，为了探究非氧化性杀菌剂的使用及其防止军团菌生长和繁殖的效率，我们进行了众多研究。不管是单独使用还是与其他氧化性杀菌剂混用于循环冷却水系统中，非氧化性杀菌剂都越来越受欢迎。这主要取决于成本与性能，其中成本包括水处理的操作成本、设备维修/更换成本以及任何相关的管路和设施的成本。

与卤化氧化剂相比，非氧化性杀菌剂更能相容于冷却水和循环水系统中常用的金属材料。因此，随着时间的推移，非氧化性杀菌剂花费更少。至于性能方面，数种杀菌剂混合处理能避免微生物形成的选择性和耐受性，是最有效的方法。

对水处理应用而言，有多种重要的活性杀菌剂可选，其中包括戊二醛（1,5戊二醛）、DBNPA（2,2-二溴-3-氰基丙酰胺）、CMIT/MIT（5-氯-N-甲基异噻唑啉酮和N-甲基异噻唑啉酮）和 BIT（1,2-苯并异噻唑酮）。

现在对浮游军团菌的杀菌效率研究还不足以确定一种有效对付冷却水系统中军团菌的方法。但是，有证据表明非氧化性杀菌剂对该细菌非常有效：

戊二醛已被证明能有效杀灭浮游和固着军团菌，也能抑制被认为藏匿在军团菌落的纯系原生动物。

低水平、半连续式地向系统添加DBNPA 处理，经验证能高效杀灭浮游和固着形式的军团菌。

CMIT/MIT 杀灭浮游和固着生物效果好，但要完全杀灭需要较长的时间。而且，它杀灭纤毛虫和变形虫的实验室品系和冷却水中分离的菌种的效果也非常好。

与其他可购得的杀菌剂相比，在同样的测试水平下，聚季铵盐和硫代氨基甲酸酯的效果明显较小。

确定正确的杀菌计划

中小型蒸发式冷却塔是一个复杂的系统，且没有一个解决方案适用于所有的水系统，因此就需要专家来制定正确的杀菌计划。在这些系统中，热交换器主要用于热传导。温水被输送至冷却塔的顶端并向下喷淋，空气穿过时部分水分发生蒸发。未蒸发的水被蒸发冷却，然后在冷却塔底部的水池中收集。冷水又被泵回工业流程，用以冷却某个设备或另一种流体。在这种冷却塔中，有两种物质进入：温水和冷空气；有两种物质出来：冷水和蒸汽/空气。

杀菌剂制造商和服务公司通力合作，共同开发处理方案。一般由杀菌剂公司负责帮助选择对特定系统最有效的活性物质。通过模拟实际条件的假定性测试，杀菌剂公司能监测微生物反弹和再生长的情况，并确定某种活性物质或活性物质组合能否以典型的用量持久地控制生物生长。实验室中的悬液试验使用系统中分离的菌落和水，能在系统温度、pH 值和接触时间下评估杀菌剂的有效浓度。

但即使使用最有效的特制杀菌剂，如果忽视合适投放方法也会极大可能地增大污染和工业健康问题。虽然有很多投放杀菌剂的方法，以下将集中介绍间歇给药方法。

间歇给药法

间歇给药是一种处理中小型蒸发式冷却塔的有效方法，可避免不必要的维修和停机时间。与连续给药相比，间歇给药方法的给药时间更短、使用的杀菌剂浓度更高。间歇给药使操作更畅通，从而有助于提高生产效率。

间歇给药如何帮助控制正被杀灭的生物

用杀菌剂处理系统时，间歇给药是控制正被杀灭的微生物的有效处理方法。工艺用水通常含有机物，而服务公司通过利用曝气池中的细菌将这些有机物降低到可接受的水平。使用杀菌剂杀灭有害微生物时，还应注意只能杀灭有害微生物而不能伤害有益细菌。一种有效的杀菌剂处理方法应该对微生物是致命的，而对池中的活性污泥是非致命的。

由于间歇给药包括非氧化性杀菌剂的间歇添加是一种能避免杀灭水池中有益细菌的有效方法。由于杀菌剂与冷却系统中的微生物反应、工艺用水中的水解反应以及不含杀菌剂的水的稀释作用，清洗液达到水池时，杀菌剂浓度通常已经下降到致命浓度以下。

间歇给药如何利于蒸发补偿

间歇给药也是一种有效的蒸发补偿方式。按定义，蒸发式冷却塔中的水确实蒸发了一些，因而必须通过添加补充水进行补偿。基于此，补充水中溶解的盐变得更有活性。要经常进行冲洗以避免盐的累积，因为这些二价盐会引起水锈产生。但是冲洗也会造成工艺用水中有价值化学物质的损失，诸如杀菌剂等。

 在该情况也可采用间歇给药方式，以便不断补充损失的杀菌剂。工艺用水电导率和补充水电导率（盐浓度）之比越大，系统中杀菌剂停留时间越长，每周只需添加一至两次杀菌剂。有了如此长的保留时间，甚至可以使用慢效杀菌剂。如果使用快速水解杀菌剂，杀菌剂浓度下降要快很多，连续给药便是一种很好的解决方案。

间歇给药如何防止耐受性

耐受性是杀菌剂通常遇到的另一个问题，而间歇给药有助于防止该问题的发生。冷却塔中不同种类的需氧和厌氧细菌聚集时，它们会形成一个聚生体。杀菌剂处理在前几周可能还有效，数月或数年后效果就变差了。效果变化的原因有很多：首先，杀菌剂在杀灭其他较弱的微生物个体时，不易受影响的（更有耐受性的）微生物被筛选出来并成为唯一的幸存者。其次，细菌会形成粘液层以保护粘液层下的微生物。最后，有些细菌会产生一种钝化杀菌剂的机制或变得对其不敏感，这通常叫做耐受性的形成。

这种情况下可以使用间歇给药方式来根除系统中所有的微生物，并且消除它们对于非致死浓度的的记忆。在很多情况下变换杀菌剂或活性物质给药组合有助于解决该问题。

结论

以杀菌剂处理系统时，重要的是选择正确的杀菌剂并采用最适合的给药方法。间歇给药法已被证明对蒸发冷凝器非常有效，它有助于控制正被杀灭的微生物、补偿蒸发水分和防止耐受性。其他类型的给药方式都不具备这些优点。在大多数情况下，杀菌剂公司和服务公司协力为某个特定系统确定最适合的处理方法。