循环冷却水处理主要目的是防止循环冷却水系统在运行过程中出现结垢、腐蚀和微生物滋生等问题，以下是详细介绍：
一、结垢控制
软化进水
离子交换软化：通过离子交换树脂去除水中的钙、镁等离子，降低水的硬度。例如，使用钠离子交换树脂，水中的钙、镁离子与树脂中的钠离子进行交换，从而减少了形成碳酸钙、碳酸镁等水垢的可能性。
石灰 - 纯碱软化：向水中加入石灰（CaO）和纯碱（Na₂CO₃），使水中的钙、镁离子形成沉淀而去除。反应方程式如：Ca (HCO₃)₂+Ca (OH)₂→2CaCO₃↓ + 2H₂O，Mg (HCO₃)₂+2Ca (OH)₂→2CaCO₃↓+Mg (OH)₂↓+2H₂O。
添加阻垢剂
无机磷酸盐类阻垢剂：如三聚磷酸钠（Na₅P₃O₁₀），它能与水中的钙、镁离子形成可溶性的络合物，阻止钙、镁盐的沉淀析出。
有机膦酸类阻垢剂：例如氨基三亚甲基膦酸（ATMP）、羟基乙叉二膦酸（HEDP）等。这些有机膦酸类阻垢剂具有良好的化学稳定性和热稳定性，能在较高温度和较宽 pH 值范围内有效抑制碳酸钙、硫酸钙等垢的形成。它们通过吸附在晶体表面，干扰晶体的生长过程，使晶体不能正常生长而达到阻垢的目的。
聚羧酸类阻垢剂：像聚丙烯酸（PAA）及其钠盐，是通过对水中的碳酸钙、硫酸钙等成垢物质的分散作用来防止结垢的。它能使成垢粒子保持在微小的颗粒状态，悬浮于水中而不沉淀。
二、腐蚀控制
调整 pH 值
一般将循环冷却水的 pH 值控制在 7.5 - 9.2 之间。通过添加酸（如硫酸）或碱（如氢氧化钠）来调节 pH 值。合适的 pH 值范围可以使水中的金属离子处于相对稳定的状态，减少金属的腐蚀。例如，在碱性环境下，钢铁表面会形成一层钝化膜，阻止进一步的腐蚀。
添加缓蚀剂
无机缓蚀剂：
铬酸盐：如重铬酸钠（Na₂Cr₂O₇）是一种有效的缓蚀剂，它能在金属表面形成一层致密的氧化膜，起到保护金属的作用。但由于铬酸盐具有毒性，使用受到限制。
亚硝酸盐：如亚硝酸钠（NaNO₂），在有氧存在的情况下，亚硝酸钠在金属表面形成钝化膜，从而抑制金属的腐蚀。然而，亚硝酸盐在某些条件下可能会促进微生物滋生，并且其使用浓度较高时存在一定的安全隐患。
有机缓蚀剂：
有机胺类：如十六烷基胺，它能吸附在金属表面，形成一层保护膜，阻止水和溶解氧与金属接触，从而起到缓蚀作用。这种保护膜具有疏水性，能有效隔离腐蚀性物质。
唑类：如苯并三唑（BTA），对铜及铜合金具有良好的缓蚀效果。BTA 能与铜离子形成一种稳定的络合物，在铜表面形成保护膜，防止铜的腐蚀。
三、微生物控制
氧化性杀菌剂
氯气：氯气（Cl₂）是一种常用的氧化性杀菌剂，它在水中水解生成次氯酸（HClO），次氯酸具有强氧化性，能破坏微生物的细胞膜、细胞壁以及细胞内的酶系统，从而杀死微生物。反应方程式为：Cl₂+H₂O→HCl + HClO。
二氧化氯（ClO₂）：二氧化氯是一种高效、广谱的杀菌剂，它的杀菌能力比氯气强，而且在较宽的 pH 值范围内都有效。它能氧化微生物体内的含硫基的酶，抑制微生物的生长繁殖。
非氧化性杀菌剂
季铵盐类：如十二烷基二甲基苄基氯化铵，它能吸附在微生物的表面，改变微生物细胞膜的通透性，使细胞内的物质泄漏，导致微生物死亡。
异噻唑啉酮类：具有广谱的杀菌活性，对细菌、真菌和藻类都有很好的抑制和杀灭作用。它通过破坏微生物的细胞呼吸过程来达到杀菌的目的。
此外，循环冷却水处理还包括对水质进行监测，如定期检测水中的硬度、碱度、pH 值、溶解氧、微生物数量等指标，根据监测结果及时调整处理方案，以确保循环冷却水系统的正常运行。