工業循環冷卻水系統在運行過程中，水分蒸發、風吹損失使循環水濃縮，含有的鹽類超標，陰陽離子增加，pH值改變，導致水質惡化。同時，循環水中的微生物繁殖迅速，適宜生長環境。而結垢控制、腐蝕控制和微生物控制等也需要進行循環水處理。
（1）水垢是由于循環水在冷卻過程中不斷蒸發，導致水中含鹽濃度不斷增高，超過某些鹽類的溶解度而沉淀形成。常見的水垢包括碳酸鈣、磷酸鈣、硅酸鎂等，這些水垢質地致密，會降低傳熱效率。
（2）污垢主要由水中的有機物、微生物菌落和分泌物、泥沙、粉塵等構成。這些垢質地松軟，會降低傳熱效率并引起垢下腐蝕。
（3）循環水對換熱設備的腐蝕主要是電化腐蝕。設備制造缺陷、水中充足的氧氣、水中腐蝕性離子（如Cl-、Fe2+、Cu2+）以及微生物分泌的黏液所生成的污垢等因素都會加速腐蝕。
（4）微生物粘泥在循環水中大量繁殖，會導致水質惡化、發臭、變黑，冷卻塔大量黏垢沉積甚至堵塞，冷卻散熱效果大幅下降，設備腐蝕加劇。
微生物
冷卻水系統首先，冷卻塔在水的蒸發過程中會大量引入空氣，微生物也隨之進入冷卻水中；其次，冷卻水系統的補充水含有一定數量的微生物，它們也會進入冷卻水系統中。
藻類在陽光下能與水中的二氧化碳、碳酸氫根等碳源進行光合作用，吸收碳素并釋放出氧。因此，當藻類大量繁殖時，會增加水中的溶解氧含量，促進氧的去極化作用，腐蝕過程因此而加速。同時，形成的黏泥會降低冷卻塔的冷卻效率，導致木材變質腐爛。
黏泥附著在金屬表面會引發嚴重的垢下腐蝕，同時阻礙了緩蝕阻垢劑對金屬的保護作用，使藥劑無法發揮應有的緩蝕阻垢效果。這些問題都會導致冷卻水系統無法長期安全運行，嚴重影響生產并造成重大的經濟損失。因此，微生物的危害與水垢和腐蝕對冷卻水系統的影響同樣嚴重，甚至三者比較起來，控制微生物的危害應優先考慮。
循環水中的微生動物動向可通過以下化學方法分析測定：
余氯：加氯以消滅病菌，但剩余氯過多表明細菌繁殖嚴重，此時循環水中的氯消耗量會大大提高。
氨：正常情況下循環水中不含氨，但工藝介質泄漏或吸入空氣中的氨會使水中出現氨含量，因此需警惕，積極尋找氨泄漏源，同時注意水中是否含有亞硝酸根，氨含量最好控制在1
NO2-：當水中出現氨和亞硝酸根時，說明水中已有亞硝酸菌將氨轉化為亞硝酸根。
化學需氧量：水中微生物繁殖嚴重會增加COD含量，因為細菌分泌的黏液增加了水中有機的物含量。通過化學需氧量的分析，可以觀察水中微生物的變化趨勢。正常情況下水中COD最好小于5mg/L（KMnO4法）。
循環水中微生物造成的危害十分嚴重。若在危害發生后再采取措施，往往事倍功半并耗費大量的殺生劑和金錢。因此，事先全面監測循環冷卻水的微生物情況是至關重要的。
循環水濃縮倍率
它以補充水為基準進行比較，是衡量水質控制好壞的一個重要綜合性指標。然而，如果濃縮倍數過高，水的結垢傾向會增大，結垢控制和腐蝕控制的難度也會增加，水處理藥劑可能會失效，不利于微生物的控制。因此，循環水的濃縮倍數需要有一個合理的控制指標。
水垢的形成
在循環水系統中，水垢是由過飽和的水溶性組分形成的。水中溶解了各種鹽類，如碳酸氫鹽、碳酸鹽、氯化物、硅酸鹽等，其中溶解的碳酸氫鹽如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2最不穩定，極易分解生成碳酸鹽。
因此，當冷卻水中溶解的碳酸氫鹽較多時，水流通過換熱器表面，特別是溫度較高的表面，就會受熱分解；水中溶有磷酸鹽與鈣離子時，也將產生磷酸鈣的沉淀；碳酸鈣和Ca3(PO4)2等均屬難溶解度與一般的鹽類不同，其溶解度不是隨溫度的升高而加大，而是隨著溫度的升高而降低。
因此，在換熱器傳熱表面上，這些難溶性鹽很容易達到過飽和狀態而水中結晶，尤其當水流速度小或傳熱面較粗糙時，這些結晶沉淀物就會沉積在傳熱表面上，形成通常所稱的水垢。由于這些水垢結晶致密、堅硬，又稱硬垢。常見的水垢成分包括碳酸鈣、硫酸鈣、磷酸鈣、鎂鹽和硅酸鹽。
根據企業循環水系統特性及工藝條件，結合當地水質情況，選擇適合企業的水處理方案。通過加藥等措施，控制循環水指標在規定范圍內，確保生產設備運行周期，并提高循環水利用率。循環水處理技術的應用不僅為企業帶來經濟效益，同時也產生了良好的社會效益。因此，循環水處理技術的應用是必不可少的。
