并不是冷卻水系統中所有的微生物都會引起故障，但在工業冷卻水系統運行時，常會遇到一些引起故障的微生物。他們是細菌、真菌和藻類。
一、細菌
（一） 產黏泥細菌 在冷卻水中它們產生一種膠狀的、黏性或黏泥狀的、附著力很強的沉積物。這種沉積物覆蓋在金屬的表面上，降低冷卻水的冷卻效果，阻止冷卻水中的緩蝕劑、阻垢劑和殺生劑到達金屬表面發生緩蝕、阻垢和殺生作用，并使金屬表面形成差異腐蝕電池而發生沉積物下腐蝕（垢下腐蝕）。但是，這些細菌本身并不直接引起腐蝕。
（二） 鐵沉積細菌 人們常把鐵沉積細菌簡稱為鐵細菌。鐵細菌有以下特點：
（1）在含鐵的水中生長；
（2）通常被包裹在鐵的化合物中；
（3）生成體積很大的紅棕色的黏性沉積物；
（4）鐵細菌是好氧菌，但也可以在氧含量小于0.5mg/L的水中生長。

（三） 產硫化物細菌

（四） 產酸細菌
1. 硝化細菌
硝化細菌能把水中的氨轉變為硝酸。由于大氣中含有氨或由于設備的泄露，冷卻水中往往含有氨。當笑話細菌存在于含有氨的冷卻水系統中時，冷卻水的pH值將發生意外的變化。在正常情況下，氨進入冷卻水中后會使水的pH值升高；然而當冷卻水中存在硝化細菌時，冷卻水的pH值反而下降。水的pH值將使一些在低pH值條件下易被侵蝕的金屬遭受腐蝕。
幸好在控制硝化細菌生長上，氯以及某些非氧化性殺生劑非常有效。然而當冷卻水中有較多的氨時，氯將與氨反應而被消耗掉。
2. 硫桿菌
硫桿菌（Thiobacillus）能使可溶性硫化物轉變為硫酸。正像硝化細菌那樣，一些在酸性條件下易受侵蝕的金屬將被腐蝕。
二、真菌
冷卻水系統中的真菌包括霉菌和酵母兩類。它們往往生長在冷卻塔的木質構件上、水池壁上和換熱器中。
真菌破壞木材中的纖維素，使冷卻塔的木質構件朽蝕。
一般來講，真菌對冷卻水系統中的金屬并沒有直接的腐蝕性，但它們產生的黏狀沉積物會在金屬表面建立差異腐蝕電池而引起金屬的腐蝕。黏狀沉積物覆蓋在金屬表面，使冷卻水中的緩蝕劑不能到那里去發揮防護作用。
冷卻水系統中的真菌可以用殺真菌的藥劑，例如五氯酚或三丁基錫的化合物來控制。氯對于真菌不是很有效。
三、藻類
冷卻水中的藻類主要有藍藻、綠藻和硅藻。這些藻類的顏色是由于它們體內有進行光合作用葉綠素和其他色素存在，所以藻類的生長需要陽光。通常在湖泊或河流中見到的漂浮在水面上的藻類進入冷卻水系統中后會引起沉積，它們常常停留在陽光和水分充足的地方，例如水泥冷卻塔的塔壁、集水池的邊緣以及小氮肥廠噴淋式蛇管換熱器的布水器和管壁上。
死亡的藻類會變成冷卻水系統中的懸浮物和沉積物。在換熱器中，它們將成為捕集冷卻水中有機體的過濾器，為細菌和霉菌提供食物。藻類形成的團塊進入換熱器中后，會堵塞換熱器中的管路，降低冷卻水的流量，從而降低其冷卻作用。
一般認為，藻類本身并不直接引起腐蝕，但它們生成的沉積物所覆蓋的金屬表面則由于形成差異腐蝕電池而常會發生沉積物下腐蝕。
用擋板、蓋板、百葉窗等遮蓋冷卻塔和水池，阻止陽光進入冷卻水系統，可以控制藻類的生長。向冷卻水中添加氯以及非氧化性殺生劑，特別是季銨鹽，對于控制藻類的生長十分有利。

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