1、产生问题的原因
循环水系统的降温是依靠冷却塔的蒸发作用带走热量的。由于水的蒸发，水中的溶解固体物质浓度增加，即浓缩现象。浓缩会改变水的性质，加重水的结垢和腐蚀倾向；在冷却塔中，冷却水与空气充分接触时，水中的CO2 被空气带走。水滴在空气中降落1.5～2s后，水中CO2几乎全部散失，水中钙镁的重碳酸盐全部转化为碳酸盐，当碳酸盐在水体中浓度达到过饱和状态时，其就会析出，即结垢。
另外空气中的氧进入水中，增加了水的腐蚀倾向；水在与空气接触过程中，还会将空气中的灰尘、微生物、污染气体（如SO2、H2S和氨等）或昆虫等带入水系统，引起水质污染，产生细菌和藻类繁殖。当微生物繁殖时，其微生物的分泌物与冷却水中有机物、无机物聚积而形成黏泥，沉积在系统中时，将造成沉积物下金属腐蚀。
因此，循环水系统运行，在不处理的情况下，必然产生结垢、腐蚀和菌藻繁殖的问题。
2、结垢机理及危害
水中溶解有各种盐类，如重碳酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐，其中以溶解的重碳酸盐如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2最不稳定，受热或CO2溢出，反应向右进行，即分解成碳酸盐。
如水中溶有适量的磷酸盐与钙离子时，也将产生磷酸钙的沉淀：
常见的水垢成份：
碳酸钙（Calcium Carbonate）
硫酸钙（Calcium Sulphate）
磷酸锌及氢氧化锌（Zinc Phosphate OR Zinc Hydroxide）
硅及硅酸镁（Silicon OR Magnesium Silicate）
铁份（Oxide of Iron）
悬浮物（Suspended Solids）
淤泥（Silt）
有机物（Organic Matter）
尘埃等（Dirt）
主要危害：
降低传热效率或传热不均；
设备腐蚀（垢下腐蚀）；
增加管线压差及电力消耗；
减低缓蚀剂性能；
增加工厂非计划性停车。
3、腐蚀机理及危害
循环水的腐蚀主要为电化学腐蚀，也就是钢材与水中氧气作用而腐蚀；当微生物繁殖时，其微生物的分泌物与冷却水中有机物、无机物聚积而形成黏泥，沉积在系统中时，将造成沉积下金属腐蚀；系统的悬浮物或粘泥在金属表面容易形成斑点腐蚀，随后由于氯离子的影响导致点蚀。另，pH值、温度、流速、大气污染物等也是影响腐蚀的因素。
腐蚀类型：
均匀腐蚀（Uniform or general Corrosion）
点蚀（Pitting）
流电腐蚀（Galvanic Corrosion）
裂缝腐蚀（Crevice Corrosion）
晶粒间隙腐蚀（Intergranular Corrosion）
选择性溶出（Selective Corrosion）
冲击腐蚀（Impingement Attack）
应力腐蚀（Stress Corrosion）
疲劳腐蚀（Corrosion Fatigue）
主要危害：
减少设备的使用寿命；
增加设备维护及生产成本；
设备穿孔造成报废；
增加工厂非计划性停车。
4、微生物问题
微生物危害在循环冷却水系统中是很严重的，有人认为对化学处理来说，微生物控制工作可说是“一荣俱荣，一损俱损”。国外也有文章认为“最大的挑战来自微生物繁殖”。与水垢、电化学腐蚀比起来，其危害更胜一筹。微生物带给系统的危害不外乎污垢和腐蚀。表现出来时，往往和水垢，电化学腐蚀的危害混合在一起。微生物粘泥是以微生物菌体及其粘结在一起的粘性物质（多糖类、蛋白质等）为主体组成。敞开式循环冷却水系统中，由产粘泥细菌引起的故障为最多，其次则是由藻类、霉菌（丝状菌）、球衣细菌（丝状细菌）引起的故障。
主要危害：
形成污垢沉淀，降低冷却水的冷却效果，增加能耗，并影响生产；
大量的粘泥将堵塞换热器（冷却器）中冷却水的通道，从而使冷却水无法工作；少量的粘泥则减少冷却水通道的截面积，从而降低冷却 水的流量和冷却效果，增加泵压；
粘泥集积在冷却塔填料表面或填料间，堵塞冷却水的通过，降低冷却塔的冷却效果；
粘泥覆盖在换热器内的金属表面，阻止缓蚀剂与阻垢剂到达金属表面发挥其缓蚀与阻垢作用，阻止杀生剂杀灭粘泥中和粘泥下的微生物，降低这些药剂的功效，加剧了垢下腐蚀；
粘泥覆盖在金属表面，形成差异腐蚀电池，引起金属设备的腐蚀。
