由于細菌生物膜在工藝水系統和冷卻水系統中生長，工業運營可能會面臨許多嚴重問，生物膜所緻腐蝕、機械阻塞和換熱效率降低，每年都會造成巨大的經濟損失。在工程系統中，生物膜所緻污染的其他風險包括公共衛生不良後果和産品變質。

生物膜是附着在表面并在表面生長的主要細菌細胞的聚合體。這些生物膜存在于水環境中，通常對微生物控制具有抵抗力。研究表明，另一種被稱為細胞外聚合物基質（EPS）的結構特征可為生物膜提供更強的抗菌劑和殺菌劑耐性。而這一旦發生初始粘附，生物膜就難以去除。

如果冷卻塔未得到妥善處理和維護，就會有生物膜或生物淤積産生并可能出現軍團菌，造成嚴重的經濟損失和健康安全問題。

• 軍團菌--時刻威脅人類健康

由嗜肺軍團菌和相關軍團菌所引起的軍團病的嚴重程度從輕度高熱疾病到龐蒂亞克熱，再到緻命肺炎“退伍軍人病”，具有一定的多樣性。據世界衛生組織（WHO）統計，每年全球約有數十萬例軍團菌病患者，死亡率高達12%！遠比正興風作浪的新型冠狀病毒的緻死率更高！

可見，生物膜所帶來的軍團菌正時刻威脅着人類的健康。

• “生物淤積”--顯著影響熱交換器效率

保持冷卻塔清潔度固然重要，但還要注意冷卻回路中必須用到的熱交換裝置。發電運行就是一個很好的例子。例如，如果冷凝器運行效率高，則可處理更多蒸汽，從而确保發電機高速運行。反之，則相反。

許多因素都會影響冷凝器管側和殼側的交換器效率。傳熱壁的清潔度可顯著影響換熱器效率。效率損失最常見的原因是管道内部存在表面結垢。礦物結垢、二氧化矽污染和生物淤積是表面污染最常見的“罪魁禍首”。其中，生物淤積影響可能最顯著。

之所以将生物淤積視為最重要的原因，是因為它會給電廠運行帶來多重挑戰，具體包括腐蝕、點蝕、病原微生物藏匿以及它表現出的極強耐熱性。事實上，與礦物水垢相比，生物淤積比最常見的礦物質水垢源具有更高的耐熱性。

▲圖1 - 傳熱與水垢/生物淤積厚度關系圖 圖片由迪諾拉提供

圖1比較了不同水垢層厚度對換熱的影響程度。如圖所示，厚度1mm的生物膜會導緻傳熱效率降低50%，而同樣厚度的碳酸鈣水垢僅為10%左右。

盡管所有形式的換熱器結垢都應得到控制或減輕，但如果操作人員隻能選擇一種進行控制，則控制生物淤積的效果最明顯。

目前存在許多處理冷卻塔的氧化殺菌劑處理方案，包括多種清潔組合（熱苛性堿，如氫氧化鈉）和消毒化學品（例如，季铵鹽、氯、混合氧化劑溶液和專有殺菌劑）。

與諸多冷卻水處理傳統化學品方案相比，迪諾拉混合氧化劑溶液是一種成本效益較高的簡單氧化殺菌劑，有助于加強冷卻水系統中的微生物控制。

▲使用MIOX®前後的微生物控制效果對比

• 更好的微生物控制效果 更低的運行成本

此種混合氧化劑溶液是由迪諾拉公司MIOX®現場發生器生成的次氯酸鈉和過氧化氫等其他氧化劑的專有混合物，通過使用鹽、水和電解槽的電解過程在現場生成。與傳統氯化技術不同的是，這種基于氯的電解産品能夠：

提供更快速和徹底的微生物控制效果，具有明顯去除生物膜的能力

減少30-50%消毒副産物的生成，改善水的氣味和清澈程度

在同等自由氯和pH的情況下，混合氧化劑對微生物的滅活效果是加氯的2-3倍

适用于工業冷卻水處理和微生物控制:

此外，混合氧化劑溶液用于工業冷卻水處理和微生物控制，可有效提高安全性和熱效率，降低總體腐蝕率，提高性能并節省成本。混合氧化劑溶液的獨有品質有助于降低引入冷卻塔的氧化劑量，分别降低銅和鐵的腐蝕速度 80% 和 50%，從而縮短停機時間，減少維護需求，并降低運行費用。

• 滿足嚴苛的HSG 274标準

由HSE（健康與安全執行局）發布的英國标準--HSG274，它由三大部分組成，用于控制軍團菌爆發相關風險。

其中，HSG274涵蓋了向冷卻塔添加氧化殺菌劑以控制軍團菌的要求，規定：“殺菌劑應能穩定控制冷卻水中的微生物活性，使需氧細菌的細菌總數（TVC）保持在不超過1 x 104 cfu/mL（每毫升的菌落形成單位）的水平，并控制其他存在問題的微生物。”

MIOX®系統采用電解工藝，通過使大量電流流過鹽和水的混合物生成混合氧化劑氧化型殺菌劑，從而制成混合氧化劑溶液、含0.45%的次氯酸鈉和過氧化氫等混合氧化劑溶液；它們可減少或去除生物膜，降低藻類數量，并保持更适合的遊離有效氯（FAC）殘留，從而保持冷卻塔的持續消毒狀态。

如此一來，使用傳統檢測方法可測得0.5-1 mg/L範圍内的遊離氯儲備。

由此可見，迪諾拉混合氧化劑溶液可滿足HSG 274規定要求，以便将殺菌劑添加到冷卻塔/蒸發系統中。

• 現場生成化學物質具有更高的安全性、可持續性

使用現場發生器時無需運送和存儲有害化學物質（氯、次氯酸鹽、溴和有機殺菌劑），在保持穩定微生物控制的同時，還可提高工作場所安全性。

☑ 為操作人員的安全保駕護航

基于氯的傳統微生物控制方法會給操作人員帶來諸多安全隐患。常用的工業強度次氯酸鈉（漂白劑）在标準12.5%溶液中具有腐蝕性。現場發生系統僅使用水和鹽産生無毒、非腐蝕性的氧化劑溶液，對操作人員的保險責任問題涉及更少，安全培訓需求也更低。

☑ 更具可持續性

此外，與傳統氯化方法相比，現場制取是一種更具可持續性的選擇。用鹽代替化學品運輸可以減少碳排放量：用12.5%的次氯酸鈉溶液輸送四次以上所産生的氯才相當于一次鹽輸送。輸送需求的降低有助于減少碳足迹，因為這會減少為工廠提供消毒劑所需的化石燃料。現場制備還能避免化學品空桶作為危險廢棄物産生。

Q1：如何确定混合氧化劑是不是有效的解決方案？

A：第三方研究、市政和工業運營商提供的可視化文件，以及改造後去除生物膜所帶來的水質改善，都證明混合氧化劑溶液具有極強的生物膜控制能力。

基于此，迪諾拉在全球領先的數據中心和工業設施内擁有超過1000台持續安全運行的設備。

Q2：冷卻水處理系統升級為現場混合氧化劑制取系統是否非常昂貴？

A：不會。在任何情況下，MIOX®系統都可使用現有儲罐改造成當前布局。例如，如果客戶現有一個用于儲存散裝次氯酸鹽的組合式儲罐（配備二級密封），則可通過添加一些簡單的附加設備（包括液位控制）實現重複使用。如果未安裝軟水器，則需加裝；但如果已配備軟水器，則無需加裝。化學加藥泵可能需要進行升級，具體取決于泵的工作能力。

使用現有氧化還原/ORP控制器（控制設定值和加藥泵）可以控制餘氯。

Q3：許多冷卻系統的運行pH值都在7.5以上。維持系統中的氯儲備是否很困難？

A：MIOX®系統可産生各種混合氧化劑（包括次氯酸鈉，還有過氧化氫等其他物質），可有效增強溶液中次氯酸鹽部分的生物殺滅效果。

我們對各種規模的工廠開展了大量案例研究，結果表明：工廠可以實現更加出色的生物膜控制，改善餘氯，并減少腐蝕。

Q4: 如何測量細菌和/或腐蝕控制的效果？

A：可根據HSG 274文件《退伍軍人症：技術指南》的建議做法，通過浸漬玻片法測量細菌控制效果，然後可在安裝MIOX®之前和之後進行趨勢分析。

MIOX®安裝前後的腐蝕速率可使用相關腐蝕試片進行測量。

迪諾拉MIOX® 混合氧化物發生技術為客戶提供高效、安全、環保、輕松的冷卻水微生物控制方案妥善處理水并不斷進行測試以減少生物膜的威脅并幫助确保安全用水同時,因為其更具針對性的獨特技術優勢也幫助企業提升運營效率保持生産和系統的穩定性降低生産成本，以達到可持續發展的目的

▲MIOX® 混合氧化物制備技術産品線各型号

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