以水作為冷卻介質，并循環(huán)運行的一種給水系統(tǒng)，由換熱設備、冷卻設備、水處理設備、水泵、管道及其它有關設施組成。冷卻水在系統(tǒng)中不斷循環(huán)重復使用，由于各種無機離子、有機物質、水不溶物等，不斷隨補充水及冷卻塔洗滌進入，隨水溫的升高（冷卻），水份不斷蒸發(fā)濃縮，以及設備結構和材料等多種因素的綜合作用，使循環(huán)水系統(tǒng)在短時間內會出現(xiàn)：嚴重的沉積物（水垢）附著、設備腐蝕（銹垢）和微生物的大量滋生（生物粘泥、軟垢附著），以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等問題。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，大量設備是由金屬制造，長期使用循環(huán)冷卻水，會發(fā)生腐蝕穿孔。這是由多種因素造成的，主要有：冷卻水中溶解氧引起的電化學腐蝕；有害離子（ Cl-和SO42-）引起的腐蝕；微生物（厭氧菌、鐵細菌）引起的腐蝕等。
冷卻水中的微生物
藻類，主要有藍藻、綠藻和硅藻，生長在有陽光照射的地方，如冷卻塔塔壁、集水池邊沿等。
危害：a.死亡的藻類成為懸浮物和沉積物；為細菌和霉菌提供食物；導致差異充氣電池型的腐蝕；起垢下腐蝕；阻止陽光進入冷卻水系統(tǒng)；添加氯及非氧化性殺生劑（季銨鹽）。
循環(huán)冷卻水由泵送往冷卻系統(tǒng)中各用戶，經換熱后溫度升高，被送往冷卻塔進行冷卻。在冷卻塔中熱水從塔頂向下噴淋成水滴或水膜狀，空氣則逆向或水平交流流動，在氣水接觸過程中，進行熱交換。水溫降至符合冷卻水要求時，繼續(xù)循環(huán)使用。
空氣由塔頂溢出時帶走水蒸氣，使循環(huán)水中離子含量增加，因此必須補充新鮮水，排出濃縮水，以維持含鹽量在一定濃度，從而保證整個系統(tǒng)正常運行。補充水的量應彌補系統(tǒng)蒸發(fā)、風吹（包括飛濺和霧沫夾帶）及排污損失的水量。循環(huán)水與補充水中含鹽量之比，即為該循環(huán)水系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)。在一定的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，只要改變補充水的含鹽量，就可以改變循環(huán)水系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)，而提高濃縮倍數(shù)是保證整個循環(huán)冷卻水系統(tǒng)經濟運行的關鍵。
冷卻水在循環(huán)系統(tǒng)中不斷循環(huán)使用，由于水溫升高、流速變化、蒸發(fā)、各種無機離子和有機物質的濃縮，冷卻塔和冷卻水池在室外受到陽光照射、風吹雨淋、灰塵雜物的進入，以及設備的結構和材料等多種因素的綜合作用，會產生很多問題。
水垢，循環(huán)水系統(tǒng)中最易生成的水垢是碳酸鈣垢，水垢控制即是防止碳酸鈣的析出。在循環(huán)水中投加阻垢劑，破壞CaCO3的結晶增長過程，以達到控制水垢形成的目的。目前常用的阻垢劑有聚磷酸鹽、有機多元膦酸、有機磷酸脂、聚丙烯酸鹽等，這也是目前應用最廣的控制水垢的方法。
真菌，一切植物界非光合作用的有機物的總稱。缺少葉綠素，不能進行光合作用，通常以其它有機物提供的代謝物為為食。冷卻水系統(tǒng)中主要為霉菌和酵母；約10%的真菌以木頭作為有機營養(yǎng)物來源，會導致木質構件朽蝕。真菌大量繁殖會發(fā)生粘泥危害。
離子交換樹脂法
該法適于補充水量小的循環(huán)水系統(tǒng)間或采用，一般采用軟水器也就是軟化水設備。
石灰軟化法，即投加石灰，使Ca(HCO3)2反應生成CaCO3沉淀提前析出。該方法成本低，適于原水（尤其是暫時硬度大的結垢型原水）鈣含量高，補充水量較大的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。
緩蝕劑是一種用于腐蝕介質中抑制金屬腐蝕的添加劑，它用量少，不會改變腐蝕介質的性質，不需特殊投加設備，也不需對設備表面進行處理。因此，使用緩蝕劑是一種經濟效益較高且適應性較強的金屬防護措施。
　　在敞開式循環(huán)水系統(tǒng)中，常用的緩蝕劑有硅酸鹽、鉬酸鹽、鋅鹽、磷酸鹽、聚磷酸鹽、有機多元膦酸、巰基苯并噻唑（MBT）、苯并三唑（BTA）和甲基苯并三唑（TTA）、硫酸亞鐵等，并且為了減輕環(huán)境富營養(yǎng)化的壓力，目前更趨向于使用后面幾種有機膦酸鹽和低磷緩蝕劑。
氧化性殺生劑是具有強烈氧化性的殺生藥劑，通常是一種強氧化劑，對水中的微生物的殺生作用強烈。氧化型殺生劑對水中其它還原物質能起氧化作用，故當水中存在有機物、硫化氫及亞鐵離子時，會消耗一部分殺生劑，降低他們的殺生效果。循環(huán)冷卻水常用的氧化性殺生劑有：含氯化合物、過氧化合物、含溴化合物等。他們普遍具有殺菌滅藻速度快、殺生效果的光譜性、處理費用較低、對環(huán)境污染相對影響較小、微生物不易產生抗藥性等優(yōu)點。不足之處在于受水中的有機物和還原性物質影響較大、藥效時間短、受水中pH值影響較大、分散滲透、剝離效果差。