循环冷却水在其运行过程中，补充水不断进入冷却水系统，其中一部分在循环过程中被蒸发，另一部分留在冷却水中被浓缩，发生下列一系列变化：
1、二氧化碳含量的降低
补充水进入循环系统后，在冷却塔内与大气充分接触，二氧化碳散失到大气，破坏离子平衡，引起循环水结垢。
2、硬度和碱度的增加
循环冷却水被浓缩，冷却水的硬度和碱度随之升高，从而增大水质的结垢倾向。
3、PH值的升高
补充水在曝气过程中，二氧化碳散失到大气中，致使冷却水的PH值逐渐上升。
4、浊度的增加
补充水在循环过程中被不断浓缩，在冷却塔内与工业大气相接触，吸入尘埃，形成悬浮物，约4/5的悬浮物沉积在集水池，可通过排污被带走，还有1/5的悬浮物留在水中增加水的浊度，若沉积在换热器上影响换热效果。
5、溶解氧浓度的增大
循环水在冷却塔内喷淋曝气过程中，空气中的氧会进入水中，形成溶解氧，从而增加了冷却水的腐蚀性。
6、含盐量的升高
补充水在不断循环过程中被浓缩，增大了循环水的结垢倾向和腐蚀倾向。
7、有害气体的进入
大气中的，二氧化硫，硫化氢和氨气等进入水中会增加对金属的腐蚀。
8、工艺泄漏物的进入
工艺介质泄漏进入循环水，使水质恶化，增加循环水的结垢、腐蚀或微生物生长的倾向。
9、微生物的滋长
微生物产生的粘泥覆盖在换热器金属表面，不仅降低了换热器的冷却效果，还会引起垢下腐蚀和微生物腐蚀。