Kinh nghiệm cho thấy rằng sự phát triển không được kiểm soát của vi sinh vật sẽ đem lại cho việc xử lý tính ổn định kém hiệu quả nhất. Vi sinh vật có thể là nguyên nhân gây cáu cặn hoặc bùn nhưng mặc dù vậy về bản chất thì các chất kết lắng hoặc bùn chưa chắc đã là hoàn toàn do vi sinh vật gây ra.
Những vấn đề trong hệ thống nước làm mát tuần hoàn hở
1.1 Sự phát triển của vi sinh vật
Kinh nghiệm cho thấy rằng sự phát triển không được kiểm soát của vi sinh vật sẽ đem lại cho việc xử lý tính ổn định kém hiệu quả nhất. Vi sinh vật có thể là nguyên nhân gây cáu cặn hoặc bùn nhưng mặc dù vậy về bản chất thì các chất kết lắng hoặc bùn chưa chắc đã là hoàn toàn do vi sinh vật gây ra. Các vi sinh vật có thể đóng vai trò như là chất kết nối các khoáng chất được tìm thấy trong chất kết lắng.
Hầu hết mọi vấn đề gặp trong nước làm mát đều có liên quan đến vi khuẩn, và ở mức độ thấp hơn là tảo và nấm. Vi khuẩn, một dạng rắc rối nhất của vi sinh vật, có thể được phân thành 3 nhóm sau:
a/ Những dạng rong rêu hiếu khí
b/ Chất ăn mòn hiếm khí
c/ Vi khuẩn kết lắng kim loại
Rong rêu hiếu khí tạo ra chất kết lắng keo dính và nhớt nói chung tương tự như nước nhầy và có thể có màu sắc. Những chất kết lắng này có thể xuất hiện trong toàn hệ thống nước bởi vì hầu hết các hệ thống nước làm mát đều có lượng ô xi đầy đủ cho sự phát triển của vi khuẩn hiếu khí.
Trong tất cả các vi sinh vật liên quan đến Sự ăn mòn, De Sul là điển hình nhất. Những vi khuẩn này có nhiều ở giếng, sông, hồ, đất đầm lầy và nói chung ở tất cả những nơi hiếm khí. De Sul là chất khử sunfat, có nghĩa là chúng nạp năng lượng cho mình bằng cách giảm mọi ion sunfat xuất hiện thành Hydro sulfua, một chất có độ ăn mòn cao và nói chung là một chất không mong muốn.
Một số cơ cấu tồn tại cho rằng những sinh vật hiếm khí đề sun fat làm tăng sự ăn mòn dưới điều kiện hiếm khí. Chúng bao gồm:
• Sự khử cực trực tiếp
• Sự kết tủa của Sun fua sắt tại Anode
• Sự tạo thành hệ pH có độ ăn mòn cao (thường xuyên ) dưới sự kết lắng của các sản phẩm phụ của quá trình chuyển hoá của H2 và H2S
Tất cả những yếu tố đó làm tăng sự ăn mòn rỗ mặt một cách nghiêm trọng cho bất kỳ bề mặt kim loại nào. Sự ăn mòn tượng trưng cho những vi khuẩn hiếm khí này luôn được liệt kê như là sự ăn mòn rỗ mặt được khoanh vùng bới mức độ cao.
Vi khuẩn kết lắng kim loại rất phong phú trong nước tự nhiên. Hai loại vi khuẩn kết lắng kim loại quan trọng trong nước làm mát là Gallionella và Sophaerstilus. Cả hai loại này đều có thể sử dụng kim loại hoà tan như là nguồn năng lượng và chuyển đổi chúng thành dạng ô xít không hoà tan hoặc hydrôxit. Các chất kết lắng sạch được hình thành bởi các vi khuẩn kết lắng kim loại thường là từ màu trắng đến đỏ nâu và lớn. Những chất kết lắng này tạo ra sự tắc nghẽn và sự ăn mòn tập chung, cũng như những điều kiện cho vi khuẩn hiếm khí phát triển mạnh mẽ.
Nơi nào có vi khuẩn nát ri hoá thì nơi đó có phản ứng nát ri hoá amoniac thành nitrat. Phản ứng xảy ra bất cứ khi nào có điều kiện thuận lợi về nhiệt độ, không khí, độ ẩm, độ kiềm và nguồn thức ăn. Trong những tháp lạnh amoniac, sự giảm đột ngột độ pH và mức amoniac cùng với sự tăng của Nitrat cho thấy sự có mặt của các vi khuẩn Natri hoá.
Tảo là những sinh vật đòi hỏi phải có năng lượng ánh sáng như là ánh sáng mặt trời cho sự phát triển. Do đó, tảo luôn được tìm thấy trong tầng của tháp lạnh mở của hệ thống làm mát. Trở ngại đầu tiên gây ra bởi tảo là bịt kín tầng phân phối của tháp lạnh. Sự phát triển hàng loạt của tảo có thể thoát khỏi sự kiềm chế từ tầng trên và gây tắc nghẽn đồng thời cũng là nguồn dinh dưỡng cho vi khuẩn gây nhớt phát triển.
1.2 Ăn mòn
Ăn mòn là quá trình ôxi hoá mà do đó kim loại chuyển đổi về dạng tự nhiên của nó. Ví dụ kim loại thì chuyển về dạng Ô xít. Phần kim loại bị ăn mòn (ôxi hoá) được gọi là Anode và phần kim loại mà tại đó chất ô xi hoá bị giảm đi thì được gọi là Cathode. Những phần này tách biệt nhau nhưng trên thực tế thì lại rất gần và khi quá trình ăn mòn diễn ra thì có những dòng Electron di chuyển trong kim loại giữa các phần này. Đối với các hệ thống có môi trường nước, các Cation di chuyển về phía Cathode trong khi các Anion di chuyển về phía Anode. Dòng các Electron qua kim loại là chính là dòng ăn mòn và được giới hạn bởi tỷ lệ Electron được chất ô xi hoá (thường là ô xi) chấp nhận tại Cathode.
Độ dẫn điện của chất điện phân (nước) làm hoàn thành pin điện hoá (ăn mòn hoặc phản ứng) và điều chỉnh tỷ lệ mà tại đó sự ăn mòn một nửa chất phản ứng và kết quả có thể được chuyển tới hoặc từ khu vực phản ứng (hoặc ăn mòn).
Một số điều kiện như tăng độ dẫn điện của nước, chất rắn hoà tan cao hoặc nhiệt độ cao về cơ bản đều làm tăng mức độ ăn mòn.
