冷却水系统特别是开放的循环系统，为微生物的生长提供了有利的环境，湿润表面上的微生物生长导致生物膜的形成，如果不加以控制，这种薄膜会导致污垢，从而对设备性能产生不利影响，促进金属腐蚀并加速木材劣化，通过适当的生物监测和适当的冷却水抗菌剂的应用可以控制这些问题。
冷却系统中的微生物污染是表面藻类，真菌和细菌大量生长的结果，一次通过和开放或关闭循环水系统可以支持微生物生长，但结垢问题通常发展得更快，并且在开放循环系统中更广泛。
直流冷却水流通常含有相对低水平的微生物生长所必需的营养物质，因此生长相对较慢，开放的再循环系统从空气中清除微生物，并通过蒸发浓缩补充水中的营养物质，因此，微生物生长更加迅速，工艺泄漏可能会进一步影响冷却水的营养负荷，重新利用废水进行冷却可以增加营养物质，并为冷却系统贡献大量微生物。
除了有机和无机营养素的供应之外，诸如温度，正常pH值控制范围以及冷却水的连续充气等因素有助于为微生物生长提供理想的环境，藻类生长所需的日光也可能存在，因此，可能会出现大量不同的微生物种群。
表面上不受控制的微生物生长的结果是“粘液”形成，粘液通常是生物和非生物材料的聚集体，被称为生物膜的生物组分由微生物细胞及其副产物组成，主要的副产品胞外聚合物（EPS）是水合聚合物的混合物。?这些聚合物在细胞周围形成凝胶状网络，似乎有助于附着于表面，非生物组分可以是来自已被吸附或嵌入生物膜聚合物中的许多来源的有机或无机碎片。
粘液可以形成贯穿式和再循环系统，并且可以在可接近的地方看到或感觉到，在非曝光区域，粘液可以通过降低传热效率或降低水流量来表现，破坏木材的生物可能穿透冷却塔的木材，消化木材并导致结构崩溃，沉积物或粘液内的微生物活动可加速腐蚀速率，甚至会使换热器表面穿孔。
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