循环冷却水的微生物来自两个方面。
第一，冷却塔在水的蒸发过程中需要引入大量的空气，微生物也会沿着空气带到冷却水中。
第二，冷却水系统的补充水或多或少都有微生物，这些微生物也随着补充水进入冷却水系统。
循环水的温度、ph值和营养成分都有利于微生物的繁殖，冷却塔有充足的阳光照射，是藻类生长的理想场所。而直流水系统没有空气冷却的蒸发过程，只有随水流进入的微生物，直流水系统提供的微生物繁殖条件不如循环水，即适宜的水温、ph值和营养成分。循环水中添加的药剂和工作渗漏物有时也会成为微生物的营养成分，促进微生物的生长。
最关键的是，循环水排放的污水将重新循环到系统中，引起恶性循环，直流水中繁殖的微生物将立即排放。因此，循环水的微生物危害远比直流水严重，浓缩倍数越高越严重。如果某循环水系统补充水的好气异养菌总数只有102~103个/mL，但循环水中好气异养菌总数可达到105个/mL以上。例如，如果杀生不利，甚至达到108个/mL，就会造成系统中微生物的严重危害。
因此，循环冷却水中滋生着大量的微生物。一旦水中漏进富营养的工艺物质和药剂，微生物将迅速增长，使水质恶化。如使水变浑、发臭，形成黏泥阻塞管道滤池，降低缓蚀阻。工业循环冷却水体中细菌主要有异养菌、自养菌、霉菌、酵母菌等。即以有机物为碳源的细菌都称为异氧菌，霉菌类主要危害表现在产生粘泥沉积覆盖在换热器中换热管及相关流体管壁，降低冷却水冷却作用，增加运行成本。真菌对金属并没有直接的腐蚀性，但它产生的粘状沉积物会在金属表面建立差异腐蚀电池而引起金属的腐蚀，并且粘状沉积物覆盖在金属表面，加快金属的点腐蚀而形成锈垢。
循环冷却水的系统中会产生有机附着物是由于在水中的微生物的生长以及繁殖所致，这是由于生长繁殖的微生物会释放出一种粘液，这种粘液会成为水中粘泥以及植物的残骸粘附管道的媒介物。冷凝器中的铜管上附着有机物的防治办法主要是杀死冷却水中存在的微生物，这样就不会产生有机物附着管壁的媒介物，从而失去附着能力。
所以对水中微生物的控制是十分必要的。最有效和最常用的方法是添加杀菌灭藻剂。杀菌灭藻剂的种类繁多，按其生机理可以分为两大类：氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂。主要的杀菌方法为投放杀菌剂，并且冷却的循环水系统中的微生物种类繁杂，因此对于冷却水进行杀菌需要金秀炫多方位的考虑，较为复杂。并且除菌也要考虑到水质以及杀菌成本等条件，氧化性杀菌剂是具有强烈氧化性，通常是一种强氧化剂，能够使微生物体内一些和新陈代谢有密切关系的酶发生氧化而被杀灭。除了杀死微生物之外，也会对其他水处理药剂产生氧化分解作用，特别是在循环冷却水系统中会影响缓蚀剂、阻垢剂的处理效果。工业循环水在生产发展中的再利用，不仅大大节约了生产耗水量，减少水污染，而且也大大降低了企业的运营成本。通过对传统的杀菌除藻剂（液氯、次氯酸钠、臭氧、二氧化氯等）的应用效果对比：传统的杀菌除藻剂效果达不到要求。且随着应用时间的延长，逐渐失效。传统的杀菌除藻剂很大一部分受循环水酸碱度影响。杀菌除藻效果有一定局限性。存在很多不稳定因素，如产品的稳定性、持效性。同时很多安全隐患，如：毒性、残留物、次生代谢物等。
