①圖為一家企業(yè)的冷卻塔。（CFP 供圖）
 

 
　　如果有人告訴你，因石油和化工企業(yè)的循環(huán)水冷卻塔系統(tǒng)沒(méi)有管理好，可能會(huì)引起類似SARS癥狀的疾病——軍團(tuán)菌病，你會(huì)認(rèn)為這是危言聳聽(tīng)嗎？

　　其實(shí)這是我們必須正視的現(xiàn)實(shí)。在前不久召開(kāi)的2013中國(guó)水處理技術(shù)研討會(huì)上，業(yè)內(nèi)專家明確表示：軍團(tuán)菌的控制是石油和化工企業(yè)水處理必須面對(duì)的課題。對(duì)此，水處理單位、用水單位、衛(wèi)生部門都要重視并防范。那么，軍團(tuán)菌從何而來(lái)？化企又該如何通過(guò)管控冷卻塔來(lái)防控軍團(tuán)菌？記者就此進(jìn)行了調(diào)研采訪。

②前不久召開(kāi)的2013中國(guó)水處理技術(shù)研討會(huì)現(xiàn)場(chǎng)。（本報(bào)記者 張興剛 攝）

　　軍團(tuán)菌從何而來(lái)

　　1976年7月，一批退伍老兵在費(fèi)城一家飯店參加全美退伍軍人會(huì)議。兩天后，參會(huì)人員及飯店附近居民221人相繼出現(xiàn)高燒、頭痛、嘔吐、咳嗽、渾身乏力等癥狀，最后共有34人因此死亡。該事件震驚美國(guó)醫(yī)學(xué)界，專家經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，因飯店空調(diào)冷卻塔里一種不知名的細(xì)菌急劇繁殖，導(dǎo)致了疾病暴發(fā)。后來(lái)，根據(jù)上述會(huì)議的名稱和患者癥狀，這種細(xì)菌被命名為嗜肺性軍團(tuán)菌病桿菌，簡(jiǎn)稱軍團(tuán)菌。

　　時(shí)至今日，軍團(tuán)菌病仍時(shí)有暴發(fā)。2012年7月，加拿大魁北克暴發(fā)嚴(yán)重的軍團(tuán)菌病，兩個(gè)月內(nèi)出現(xiàn)173名病例，11人死亡；今年八九月間，德國(guó)科隆附近小鎮(zhèn)也暴發(fā)軍團(tuán)菌病，155人感染；我國(guó)自1982年在南京首次證實(shí)軍團(tuán)菌病例以來(lái)，已有多起暴發(fā)流行及散發(fā)病例報(bào)道。

　　在經(jīng)歷了2003年的“非典”之后，我國(guó)對(duì)軍團(tuán)菌病的預(yù)防開(kāi)始重視，衛(wèi)生部也頒布了多項(xiàng)針對(duì)公共場(chǎng)所軍團(tuán)菌的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定開(kāi)放式冷卻塔每年清洗不得少于一次。

　　而石油和化工企業(yè)也面臨軍團(tuán)菌繁殖的潛在威脅。中國(guó)化工學(xué)會(huì)工業(yè)水處理專業(yè)委員會(huì)副主任委員鮑其鼐向記者介紹，隨著我國(guó)高層建筑及空調(diào)設(shè)備的增多，以及一批核電、煉油、煤化工、熱電項(xiàng)目的投產(chǎn)，冷卻塔數(shù)量日益增多，軍團(tuán)菌病暴發(fā)流行的可能性正日益增強(qiáng)。

　　據(jù)記者了解，循環(huán)水冷卻塔系統(tǒng)是軍團(tuán)菌繁殖的源頭。冷卻水系統(tǒng)的沉積物、黏泥、微生物能窩藏細(xì)菌并助其生長(zhǎng)，而生物膜則扮演了一個(gè)重要角色，軍團(tuán)菌往往隱藏在黏膜內(nèi)層，因得到更多的死菌蛋白營(yíng)養(yǎng)而迅速繁殖，最終隨著日益增厚的黏膜的脫落，造成水體中高濃度的軍團(tuán)菌污染。軍團(tuán)菌易在生物膜中繁殖，而且生物膜能起到保護(hù)軍團(tuán)菌被殺生劑去除的作用。一旦軍團(tuán)菌清洗不及時(shí)，冷卻塔散發(fā)的蒸汽和水霧就會(huì)將其帶入空氣，人如果呼吸到，就有可能感染軍團(tuán)菌病。此外，噴淋、空氣洗滌等也為軍團(tuán)菌的傳播提供了條件。

　　對(duì)于石油和化工企業(yè)來(lái)說(shuō)，冷卻塔微生物的生長(zhǎng)繁殖會(huì)引起微生物腐蝕，污垢和黏泥增多，產(chǎn)生軍團(tuán)菌，不僅降低冷卻塔和換熱器的傳熱效率、導(dǎo)致管道堵塞，而且接觸水處理設(shè)備的職工也可能出現(xiàn)軍團(tuán)菌病癥狀。據(jù)醫(yī)學(xué)專家介紹，軍團(tuán)菌病一般多發(fā)在夏秋季，發(fā)病初期無(wú)上呼吸道癥狀，后期以肺變?yōu)橹鳎颊叱霈F(xiàn)高熱、干咳、寒戰(zhàn)等癥狀。軍團(tuán)菌病雖沒(méi)有肺炎可怕，但其侵襲率極高，90%以上的人群可致病。因此，軍團(tuán)菌病的防治已成為一個(gè)重大課題。

　　據(jù)了解，循環(huán)水冷卻塔系統(tǒng)是石化、煤化工等行業(yè)耗水量最大的地方，有的大型企業(yè)對(duì)冷卻水系統(tǒng)控制較好，但對(duì)軍團(tuán)菌還沒(méi)有檢測(cè)，以至于很多人還不了解這種病菌。雖然有關(guān)軍團(tuán)菌病暴發(fā)的報(bào)道大多涉及商用空調(diào)冷卻水系統(tǒng)，但實(shí)際上，煉油、煤化工、電廠等工業(yè)冷卻塔系統(tǒng)也時(shí)有發(fā)生。據(jù)專家介紹，國(guó)外石化企業(yè)就曾發(fā)生過(guò)因污水處理系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)管理不細(xì)致，導(dǎo)致員工感染軍團(tuán)菌病的案例，國(guó)內(nèi)一些石油和化工企業(yè)的冷卻塔也曾檢測(cè)出來(lái)過(guò)軍團(tuán)菌。因此，今年3月1日，工信部頒布實(shí)施了化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《循環(huán)冷卻水中軍團(tuán)菌的檢測(cè)與計(jì)數(shù)》，以此推進(jìn)軍團(tuán)菌的檢測(cè)與防控。

　③一家企業(yè)的工人正在清洗冷卻塔。 （劉峰 攝）
　　

        冷卻塔怎么管控

　　那么，石油和化工企業(yè)該如何管控好冷卻塔，以防控軍團(tuán)菌呢？

　　“其實(shí)，軍團(tuán)菌的控制辦法有不少，關(guān)鍵是企業(yè)要重視。”鮑其鼐認(rèn)為，要降低冷卻塔系統(tǒng)傳播軍團(tuán)菌的風(fēng)險(xiǎn)，就要重視循環(huán)水冷卻塔的設(shè)計(jì)、維護(hù)以及循環(huán)冷卻水的處理。

　　據(jù)鮑其鼐介紹，冷卻塔系統(tǒng)中易積累含軍團(tuán)菌微生物的區(qū)域是“死水”或低流速區(qū)，包括塔的填料區(qū)和收水器區(qū)。這些區(qū)域因殺生劑達(dá)不到正常運(yùn)行濃度，或因沉積物累積，是軍團(tuán)菌最易繁殖的場(chǎng)所。因此，為了降低軍團(tuán)菌病風(fēng)險(xiǎn)，冷卻塔在設(shè)計(jì)時(shí)要特別考慮采用有效的收水器，并避免死角。與此同時(shí)，冷卻塔的安置應(yīng)遠(yuǎn)離空氣人口，遠(yuǎn)離有機(jī)物源，并處于戶外公共場(chǎng)所的下風(fēng)。

　　冷卻塔還需保持空氣過(guò)濾器干燥，定期檢修、更換收水器，檢查整個(gè)水塔生物污垢情況。企業(yè)應(yīng)特別注意塔的表面和填料，檢查塔的收水器部分，看有沒(méi)有微生物黏泥；收集可疑的微生物黏泥，觀察是否有變形蟲(chóng)和有纖毛的原生動(dòng)物，如果沉積物中有大量的原生動(dòng)物，就意味著軍團(tuán)菌快速繁殖的危險(xiǎn)增加。鮑其鼐指出，保持冷卻塔系統(tǒng)的清潔，對(duì)降低冷卻水系統(tǒng)傳播軍團(tuán)菌的風(fēng)險(xiǎn)最重要。

　　眾所周知，冷卻水處理要面對(duì)腐蝕、結(jié)垢、微生物三大問(wèn)題。鮑其鼐表示，從表面上看，軍團(tuán)菌病僅與微生物污垢有關(guān)，需要對(duì)微生物進(jìn)行重點(diǎn)控制，但事實(shí)上，腐蝕、結(jié)垢、微生物之間是相互影響的。要降低冷卻水系統(tǒng)感染軍團(tuán)菌的風(fēng)險(xiǎn)，就必須用合理優(yōu)化的方案解決好腐蝕、結(jié)垢、微生物三大問(wèn)題，使它們得到全面控制，保持系統(tǒng)清潔。鮑其鼐建議，要保持系統(tǒng)清潔，可采用氧化性殺生劑為主，結(jié)合非氧化性殺生劑的微生物控制方法，還需定期檢測(cè)冷卻水系統(tǒng)中軍團(tuán)菌的數(shù)量，當(dāng)異養(yǎng)菌總數(shù)大于100000個(gè)/ml、軍團(tuán)菌數(shù)大于l00個(gè)/ml時(shí)，就要采取在線消毒。

　　“企業(yè)在進(jìn)行冷卻水處理時(shí)，過(guò)去僅重視設(shè)備，只要不結(jié)垢、不腐蝕就可以，對(duì)軍團(tuán)菌的控制與處理沒(méi)重視，特別是對(duì)其給人帶來(lái)的危害沒(méi)有重視。”鮑其鼐認(rèn)為，今后企業(yè)要重視與冷卻水處理有關(guān)的員工培訓(xùn)與保護(hù)。他表示，循環(huán)水冷卻塔操作人員進(jìn)塔操作時(shí)，更容易接觸帶有軍團(tuán)菌的霧沫，因此，企業(yè)要對(duì)經(jīng)常接觸冷卻水的員工進(jìn)行培訓(xùn)，使他們了解有關(guān)軍團(tuán)菌及軍團(tuán)菌病的基本知識(shí)，更重視冷卻水系統(tǒng)中的微生物污垢問(wèn)題，以保證用水安全、保護(hù)員工健康。

　　“國(guó)外不少大型公司要求冷卻水處理員工在進(jìn)行系統(tǒng)清潔、維護(hù)或排污等操作時(shí)，必須使用帶有濾筒的空氣凈化呼吸面罩，必須佩戴橡膠手套、護(hù)目鏡，穿工作服和高筒靴，以免皮膚和眼睛受傷害。對(duì)循環(huán)冷卻水處理的目的是保護(hù)設(shè)備，但更需要保護(hù)人。” 鮑其鼐強(qiáng)調(diào)。

④顯微鏡下的軍團(tuán)菌。（資料圖）
　　

        殺生劑亟待改進(jìn)

　　說(shuō)起軍團(tuán)菌控制，就不得不談及殺生劑，這是對(duì)冷卻塔進(jìn)行消毒的有效手段之一。

　　所謂殺生劑，是指用于控制或殺滅水中的細(xì)菌、藻類和真菌等微生物的一類水處理藥劑。按照作用機(jī)理，殺生劑可分為氧化性殺生劑和非氧化性殺生劑兩大類。對(duì)于冷卻塔來(lái)說(shuō)，使用殺生劑的目的除了保證用水安全和員工健康外，還有一個(gè)目的是保護(hù)設(shè)備。

　　據(jù)了解，在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，由于水源、空氣、生產(chǎn)中的物料泄漏等因素，在充足的溶解氧、適宜的溫度條件下，微生物如鐵細(xì)菌、軍團(tuán)菌、硝化細(xì)菌等很容易生長(zhǎng)繁殖，產(chǎn)生酸性環(huán)境，引起腐蝕。微生物及其產(chǎn)生的黏液與其他有機(jī)物和無(wú)機(jī)物混雜在一起，粘附在物體表面，會(huì)阻止緩蝕劑和阻垢劑發(fā)揮作用，降低冷卻塔和換熱器的傳熱效率，甚至導(dǎo)致管道腐蝕穿孔或機(jī)械強(qiáng)度降低。因此，對(duì)循環(huán)水中的微生物進(jìn)行控制和處理，不僅能控制水質(zhì)變壞，還能減少能耗，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，是循環(huán)冷卻水處理的關(guān)鍵。通過(guò)非藥劑手段可以改變循環(huán)水中微生物的生長(zhǎng)環(huán)境，降低其生長(zhǎng)速度，但最終還是要通過(guò)投加殺生劑來(lái)殺死微生物。

　　近年來(lái)，由于阻垢分散劑和阻垢緩蝕劑的不斷開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的腐蝕和結(jié)垢問(wèn)題已經(jīng)逐步得到解決，但我國(guó)殺生劑的研究和開(kāi)發(fā)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其他水處理藥劑。目前，我國(guó)用于防治微生物的殺生劑還面臨處理效果不佳，長(zhǎng)期使用會(huì)產(chǎn)生抗藥性、影響殺生效果的難題。此外，有的石油和化工企業(yè)為了有效控制微生物和生物黏泥，只好加大藥劑用量和頻繁交替使用多種殺生劑，以致有企業(yè)抱怨殺生劑種類太少。

　　對(duì)此，同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院副院長(zhǎng)李鳳亭表示，目前我國(guó)具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型殺生劑很少，多數(shù)都是引進(jìn)或改進(jìn)國(guó)外技術(shù)。“中國(guó)具有龐大的水處理市場(chǎng)，因此獨(dú)立掌握生物膜控制的關(guān)鍵技術(shù)意義重大。研發(fā)單位應(yīng)當(dāng)研究和開(kāi)發(fā)廣譜、高效、低毒、可生物降解、性價(jià)比高的殺生劑，研究開(kāi)發(fā)具有協(xié)同作用的多種成分的復(fù)配型殺生劑，開(kāi)發(fā)pH值適應(yīng)范圍廣，兼具緩蝕、阻垢、殺菌和黏泥剝離等多重功能的水處理藥劑。”李鳳亭說(shuō)。

　　此外，專家還表示，最早用于冷卻水系統(tǒng)的氧化性殺生劑，應(yīng)開(kāi)發(fā)出效率高而負(fù)面影響小的品種；對(duì)于非氧化性殺生劑來(lái)說(shuō)，復(fù)配求增效是近年開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的主流；兩種藥劑復(fù)配后的殺生能力，應(yīng)大于單個(gè)藥劑殺生能力之和。
　　 

⑤水處理藥劑專業(yè)生產(chǎn)商——山東省泰和水處理有限公司的樣品室。 （本報(bào)記者 張興剛 攝）