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摘　要：本文叙述了中央空调循环水系统微生物的控制方法，并介绍了杀菌剂、灭藻剂的性能及使用方法。
    关键词：中央空调、循环水系统、杀菌、灭藻、控制
    中央空调系统中微生物无处不在，冷却水系统由于微生物的繁殖导致微生物污泥堵塞换热器管道已屡见不鲜；热媒水系统由于温度适宜，很易引起腐蚀性细菌及铁细菌的繁殖，导致管道局部腐蚀穿孔；凝结水系统由于细菌的繁殖，把灰尘等粘结成团，堵塞凝结水管的问题也经常出现；风道中霉菌等细菌的繁殖对一些电子、食品等行业的生产车间来说也是一个令人头痛的问题。因此，做好微生物的控制是中央空调系统日常维护的重要内容。
一、微生物生长带来的危害
    微生物的生长会带来以下问题：
１、产生大量粘泥，降低换热器的冷却效果，恶化水质条件。
    冷却水中的藻类、细菌、丝状菌等微生物与泥砂、无机物、腐蚀产物、尘土等通过微生物分泌的粘液粘结成松软的团块，这些软泥性沉积物称微生物粘泥。微生物粘泥在系统中的组成及分布是不均匀的。在滞流区域（如换热器的低流速部位）微生物粘泥较易沉积。
    微生物粘泥的热阻比磷酸钙垢还要高，对冷却效果的影响很大，大量的微生物粘泥还能堵塞部分甚至全部的换热器中的冷却水通道，使换热根本无法工作。
    大量的微生物粘泥还会堵塞冷却塔填料之间的间隙，堵塞了冷却水的通道，降低了冷却效果。
２、使水质稳定剂失效
    一方面，微生物粘泥覆盖在金属的表面，使缓蚀阻垢剂因无法到达金属表面而失去作用。另一方面，某些缓蚀阻垢剂也能成为一些微生物的营养源而被分解。例如，聚磷酸盐是一种很好的缓蚀阻垢剂，但它分解的正磷酸盐能促进藻类的繁殖，大量藻类的繁殖使微生物粘泥量增加，这些微生物粘泥又能把水中的缓蚀阻垢剂粘结在一起沉积。亚硝酸盐是一种高效的缓蚀剂，但也是硝化细菌的营养源，硝化细菌不但能把亚硝酸盐分解而使它失效，并且它分解的产物是硝酸。促进了金属腐蚀的速度。

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３、引起设备的腐蚀
    微生物引起设备的腐蚀主要表现在以下几个方面：
①微生物泥垢引起差异腐蚀电池而使金属腐蚀。
②微生物粘泥使得缓蚀剂失效。
③细菌的繁殖直接致使金属腐蚀。如铁细菌的生长使钢腐蚀速度加快，硫酸盐还原菌、硝化细菌、硫杆菌的新陈代谢产物是无机酸，能使包括不锈钢、铜合金、镍合金等在内的大部分金属腐蚀。
④一些细菌的生长还能使非金属遭到破坏。一些专门“食”烃类或有机涂料的微生物能破坏有机涂层。如假单胞可以破坏含氧化亚铜和三丁基锡的涂料而破坏金属。硫氧化菌可以迅速破坏混凝土而使水池变得坑坑洼洼甚至穿孔漏水。真菌可以将木材的纤维素转化为葡萄糖而损坏冷却水系统中的木质构件。
４、影响人体健康和产品质量
    风道中真菌等细菌会直接随风进入室内，给人体健康带来不良影响，有些风道中真菌繁殖严重的单位，室内可明显地闻到霉味。由于风中的细菌无法被过滤网过滤去除，这对一些超净工作车间和食品生产车间带来难题。
二、控制微生物生长的方法
１、选用耐蚀材料
    在换热器等关键部位或因工艺要求金属器壁较薄的地方，可选用耐微生物腐蚀的金属。几种常用金属耐微生物腐蚀的性能排列如下：
    钛＞不锈钢＞黄铜＞纯铜＞硬铝＞碳钢
    这是在一般情况下的大致排列，在一些特殊环境中则应具体分析，选用材料。例如在合成氨厂，大气中氨含量较高，则铜的腐蚀速度很快。
２、做好水质清洁工作
    做好水质清洁工作的目的是去除水的油、悬浮物等微生物的营养物。对于在含尘量较大的环境中的冷却水系统，最好加装旁滤设备。
３、采用杀生涂料
    用添加有能抑制微生物生长的杀生剂（如偏硼酸钡、氧化亚铜、氧化锌、三丁基氧化锡等）的特种涂料涂刷换热器的冷却水一侧，既能保护金属不受腐蚀，又能防止微生物粘泥的沉积，并且对水垢的沉积也有一定的预防作用。这种涂料的热阻较小，对换热效果影响不大。
    用由酸性水玻璃、氧化亚铜、氧化锌和填料等组成的无机防藻涂料涂刷在冷却塔和水池内壁上，可有效地控制藻类的生长。

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４、阴极保护
    采用外加电流保护法或牺牲阳极保护法，可控制阴极金属上硫酸盐还原菌的繁殖。
５、清洗
    用物理或化学清洗的方法去除微生物粘泥，可去除大部分的微生物，并破坏了微生物赖以生存的环境，微生物繁殖的速度受挫。
    清洗后剩下来的微生物暴露在外，更易于被杀生剂杀死。
    对于一个已经被微生物严重污染的冷却水系统来说，清洗是一个十分有效的措施。
６、防止阳光照射
    采用各种方式防止或减少阳光直接照射冷却水，可大幅减小藻类繁殖的速度。
７、噬菌体法
    噬菌体法也叫细菌病毒，是一种能吃掉细菌的微生物，是一种生物杀菌方法。
    噬菌体靠寄生在叫做“宿主”的细菌里繁殖，繁殖的结果是将“宿主”吃掉，这种过程叫溶菌作用。噬菌体繁殖的后代又寄生到其它的细菌里，其数量成百上千地增长，因此用噬菌体法杀菌只须加少量噬菌体即可，靠它的自我繁殖可达到杀菌的目的，因此费用较低。
    据报道，噬菌体法杀菌对控制滨海火力发电站冷却水系统及造纸厂冷却水系统微生物繁殖十分有效。但在其它系统中应用效果未见类似的报告。
８、添加杀生剂
    往冷却水系统中添加杀生剂（也称杀菌灭藻剂）是控制微生物繁殖的最有效、最常用的方法之一。只要选药得当，方法合适，添加杀生剂能有效控制微生物的繁殖。
    通常情况下，几种方法联合使用效果较好，费用较低。
三、常用的杀生剂
１、氯系列
    氯系列杀生剂主要有氯气、次氯酸钠、漂白粉、漂粉精、二氧化氯、二氯异腈尿酸、三氯异腈尿酸。
    氯系列杀生剂是一种强氧化性杀生剂，它们在水中能水解生成次氯酸，次氯酸容易通过扩散作用进入微生物的细胞内，与原生质反应，与细胞的蛋白质生成稳定的氮－氯键。同时次氯酸能氧化某些辅酶巯基上的活性部位，而这些辅酶巯基是合成微生物呼吸所必须的三磷酸腺甙的中间体。
    氯气运输不便，一旦泄漏，危害巨大。但成本最低。
    次氯酸钠、漂白粉、漂粉精运输要方便得多，但成本稍高。
    二氯异腈尿酸、三氯异腈尿酸是有机氯，释放出次氯酸较慢，因此杀菌持续时间较长，并溶解性能好、抗阳光的破坏能力强，贮存稳等优点。缺点是费用太高。
    二氧化氯杀生性能最好，而且还能分解菌体残骸，杀死芽孢和孢子，控制粘泥生长。更重要的是二氧化氯的适用ＰＨ范围较广（ＰＨ６－１０），其它的氯系杀菌剂则一般控制在ＰＨ6.5-7.5之间杀菌。
    二氧化氯还不与冷却水中的氨、有机胺反应而被消耗，其它氯系杀生剂无此性能。
    二氧化氯的缺点是很不稳定，运输时容易发生爆炸，只能现场制备和使用。

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２、臭氧
    臭氧也是一种强氧化性杀生剂，杀生机理是臭氧与微生物的蛋白质结合，破坏细胞呼吸所不可缺少的还原酶的活性。
    同氯系杀生剂一样，臭氧的杀生效果与冷却水的ＰＨ、温度、有机物含量等因素有关。同大部分氯系杀生剂（二氧化氯除外）不同的是，臭氧不带电荷，因此与微生物之间无静电相斥力，较易接近微生物，杀生效率高。
    臭氧除杀菌外，还有一定的缓蚀阻垢作用。其阻垢机理至今尚不清楚。
臭氧处理的费用较高，对人体有一定的不良影响，这也限制了它的推广使用。
３、溴及溴化物
    溴系杀生剂主要有卤化海因、活性溴化物和氯化溴。
    溴系杀生剂的杀生速度比氯快，特别是在碱性条件下，溴的杀生效果有着氯无法比拟的优越性。
溴对金属的腐蚀速度要远远低于氯，并且溴的衰减较快，对环境的影响较小。
４、氯酚类
    氯酚类杀生剂主要有双氯酚、三氯酚和五氯酚。
    氯酚类杀生剂的杀生作用是由于它们能吸附在细胞壁上，然后扩散到细胞结构中，在细胞质内生成一种胶态溶液，并使蛋白质沉淀。
氯酚类杀生剂很难被生物降解或光解，对环境的危害较大，因此被逐步淘汰。
５、有机锡化合物
    常用的有机锡化合物是氯化三丁基锡、氢氧化三丁基锡、氧化双三丁基锡。
    有机锡化合物在水中很难电离，因此它们表面不带电荷，与微生物之间不存在静电斥力，容易穿透微生物的细胞壁并侵入细胞质，与蛋白质中的氨基和羧基形成复杂的化合物，从而使蛋白质失效。
    有机锡化合物在碱性条件下效果最好。与季铵盐类、有机胺类杀生剂共同使用具有协同作用。
６、季铵盐
    季铵盐带正电荷，能与微生物细胞壁上带负电荷的基团生成电价键。电价键在细胞壁上产生应力，导致溶菌作用和细胞的死亡。季铵盐也能使蛋白质变性而导致细胞的死亡。它们破坏细胞壁的可透性，使维持生命的养份摄入量降低。
    季铵盐的缺点是泡沫较多，且在被油类等污染的水中杀生效果降低甚至失效。
７、有机胺类
    某些有机胺类是一种很好的杀生剂，与其它杀生剂联合使用，有明显的协同作用。
８、有机硫化合物
    有机硫化合物对真菌、粘泥形成菌，尤其是硫酸盐还原菌十分有效。
９、铜盐
    铜盐对抑制藻类的生长十分有效。但铜盐对水生生物的毒性较大，且对碳钢的腐蚀性较大。
１０、异噻唑啉酮
    异噻唑啉酮的杀生效率高、使用浓度低、适用ＰＨ广、穿透性强，能杀死生物膜下面的微生物，是很好的一种杀生剂。
    异噻唑啉酮是通过断开细菌和藻类蛋白质的键而起杀生作用的。

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四、杀生剂的选用原则
１、综合考虑水中的杂质、水温及ＰＨ值
    水质对杀生剂的影响较大，当水中含有氨时，应尽量避免使用氯杀生，因为氯能与氨生成氯氨而降低杀生效果，若水中含较多的油，则会使季铵盐失效。
    水温对杀生剂的影响很大，如水温升高，季铵盐的作用减弱。
    水的ＰＨ则对杀生剂有决定性影响。碱性环境下，氯、铜、二硫氰基甲烷、氯酚会失效，而某些有机硫化合物和季铵盐则较易在碱性冷却水中工作。
２、氧化性杀生剂和非氧化性杀生剂的联合使用
    氧化性杀生剂和非氧化性杀生剂的联合使用可明显地提高杀生效果，这也是日常工作中常用的方式。
３、杀生剂与分散剂的联合使用
    分散剂能把杀死的微生物尸体分散到水中，以及能把污泥从金属表面剥离，露出下面未死的微生物，以利杀生剂进一步杀生。因此分散剂可显蓍提高杀生剂的杀生效果。
４、利用杀生剂之间的协同作用
    有机锡化合物与季铵盐或有机胺复配，有机胺与酚类或季铵复配都有明显的协同作用。
５、多种杀菌剂交替使用
   微生物对杀菌剂具有抗药性，其原因是微生物细胞膜发生了变化，使杀生剂不能透入，或者微生物发生了遗传基因突变，产生了免疫力，因此应过一段时期便更换杀生剂品种，以保证杀生效果。(完)
参考文献
[1] 徐寿昌等，《工业冷却水处理技术》，化学工业出版社，1984。
[2] Rohm and Haas Co.,“Kathon WT Water Treatment Microbiocide”,PHiladelphia,1990。
[3] 赵芳，工业水处理，12，2，10（1992）。