冷卻循環水的化學水處理就是通過在水中投加各種化學水處理藥劑而達到解決或緩解沉積物附著、金屬設備腐蝕和微生物滋生這三個問題，完整的技術過程應是針對冷卻循環水系統的水質、設備材質、工況條件選擇緩蝕劑、阻垢劑、分散劑、殺生劑正確匹配組成水處理配方，并提出工藝控制條件、提供相應的清洗、預膜方案等，其中將緩蝕劑、阻垢劑、分散劑等組成配方、確定適宜的工藝控制條件，指導開車，提供技術服務，這是冷卻水處理技術的主要內容。
冷卻循環水系統中的沉積物主要是水垢和污垢，天然水中溶解的各種鹽類因受熱等各種原因從水中析出，稱之為水垢，如碳酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、氯化物、硅酸鹽等等，以鈣鹽為多。在化學水處理中使用阻垢劑時，不同的藥劑對不同的垢起的作用差異很大；而水源不同，水質差別也會很大，所以須先通過全面的分析，確定水中鹽類的主要成分，即主要成垢物質，再選用合適的阻垢劑。
水中金屬的腐蝕主要是有氧的電化學腐蝕，而化學水處理方法就是通過在水中投加緩蝕劑覆蓋于金屬表面，起到減緩腐蝕的作用。所以就得先了解系統中金屬的種類，結合水質條件及運行參數，選擇緩蝕劑，并確定處理方案。
在冷卻循環水中會引起故障的微生物主要是細菌、真菌及藻類，如鐵細菌、硫酸鹽還原菌、硝化細菌及硫桿菌等，它們有的會直接腐蝕各種金屬或非金屬，有的則會粘附其它雜質沉積附著，危害大。得先確定系統中主要存在的微生物的種類及數量，結合水質的情況和運行的狀況，選擇針對性的殺菌滅藻劑，制定有效的殺菌滅藻實施方案。
總而言之，水處理在進入具體實施之前，先得通過各項分析，全面了解系統及水質的情況，有時對補充水可以用穩定指數、飽和指數等作腐蝕型或結垢型水質的預判，再通過實驗，針對性地選擇合適的緩蝕劑、阻垢劑及殺菌滅藻劑，并正確匹配組成的水處理配方。
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