据联合国估计，到2030年，世界人口预计将从7亿增加到83亿，这意味着我们需要增加30％的水和40％的能源。全球水资源和能源短缺问题正在增加压力，以减少对淡水资源的依赖，并通过提高效率来节约用水，例如冷却操作。

保持高效冷却塔对于为制造，发电和空调提供冷却水至关重要。在开放的循环冷却水系统中，循环的温水流与气流接触，导致蒸发。随着水蒸发，未蒸发的水被冷却并通过系统再循环。工业冷却塔除去在小型，中型和large-循环冷却水系统所吸收的热量规模操作。水资源短缺和市政和农业用水者之间对淡水的竞争加剧可能导致冷却塔运营商寻求成本更低的方式来减少对当地淡水的依赖资源。此外，面对涉及废水处理和当地排水限制的联邦环境法规，冷却塔操作员可以发现废水再利用是一种经济且可持续的选择。

来自一个主要水行业参与者的专家发现，在高效运行期间，使用先进水处理技术的工厂可将高达90％的先前浪费的水返回其冷却系统。冷却塔及其设备的热效率和寿命取决于适当的再循环水管理。系统中断可能会影响工厂或设施的生产率和可持续性，从而造成财务后果。先进的水技术正在促进高效冷却塔操作，以重复使用水，有助于实现有效的浓缩循环。

挑战：先进技术与冷却塔挑战
通过回收和再利用解决水资源短缺问题

水的再利用有助于减少对当地淡水资源的依赖，有助于降低水源水成本。例如，冷却系统中的水再利用方案可以处理排污水以达到用作补充水源所需的质量。通过先进的过滤和净化技术，大多数排污可以回收并重新用作补给水。在冷却塔排污中实施反渗透（RO）系统将净化一部分水（渗透物流）并且大部分溶解的固体将流动 （1）在再利用排污系统中，RO和超滤（UF）可以帮助去除污染物（可溶性杂质），生成高纯度的清洁水进行再循环。反向渗透和纳滤提供高效的TDS 的污染物的去除，去矿化和可靠性，去除宽范围的分子和离子，以帮助减少水的摄入量。超滤可减少胶体，颗粒和细菌，有助于提高可靠性和降低维护需求。超滤通常用作RO的预处理，有助于减少不良或可变补给水对冷却系统管理的影响。

控制蔓延腐蚀与有效控制微生物
腐蚀可以拖垮资产，降低效率并造成昂贵的设备故障。系统冶金的损失可能导致热交换器或管道故障，或冷却塔较大部分的故障。虽然RO，UF和离子交换技术有助于清洁废水以便再利用，但包含非氧化性杀菌剂的综合水处理程序有助于减少可能导致热交换器和喷嘴腐蚀的结垢。有效的微生物控制也将有助于冷却系统满足水质监管要求。控制腐蚀的扩散将保护资产并提高系统的效率。

扑灭规模与先进的水处理技术
溶于冷却水，包括钙，发现矿物质镁的盐，二氧化硅，螯合剂铁和粘土和淤泥，可以形成规模在热交换器。该秤可以隔离设备，减少热交换或阻塞/堵塞热交换器管。当存在规模时，整个系统必须更加努力地工作以满足冷却需求，（1）导致传热损失和增加的停机时间，这可能导致更高的运营成本。离子交换树脂，配对纳滤或反渗透膜有助于软化和去除水分，以便再利用。阻垢剂增加了矿物质的溶解度限制，因此它们可以排出以帮助操作无沉积物，避免传热损失和停机时间。

战斗结垢与过滤和生物杀灭剂
当悬浮颗粒- 有机物，加工油和淤泥 -fall出的溶液，它们可以形成导致沉积物结垢。低水流速和过程泄漏都会导致结垢。与水垢沉积物类似，污垢沉积物对系统冶金产生绝缘屏障，这阻碍了热交换，导致系统更加努力地工作，从而增加了能量使用。浑浊的水和生物膜可以用过滤，生物杀灭剂和聚丙烯酸酯处理，以帮助消除由污垢引起的操作效率低下。电阻（或严重）结垢可能导致高成本，停机和过程扰乱。先进的自清洁过滤技术可处理困难的水，去除悬浮固体，减少污垢，有助于减少维护，停机和耗材成本。

通过有效杀灭减少污染
微生物污染通常是污垢，腐蚀和结垢的根源。由于污染，微生物在温暖潮湿的冷却器束，热交换器表面和系统管道中生长。生物膜的强绝缘性能导致结垢和腐蚀，并且它们产生的污染可以促进进一步的微生物生长。生物膜和藻类垫通常难以杀死，冷却系统污染也可能导致病原体（1）过滤，化学和监测解决方案有助于控制生物污染，保护设备，帮助控制腐蚀蔓延，保持运营效率。平衡且稳健的微生物控制程序将包括氧化和非氧化杀生物剂的组合。

提高运营效率 =能源，水，资金节省

虽然冷却系统的挑战可以通过离子交换，反渗透 / 纳滤，超滤，水垢控制和微生物控制技术来解决，但重要的是这些技术可以协同工作以保持冷却系统的高效运行。因为一个挑战可以适用于另一个挑战，所以使用先进技术解决整个系统将解决挑战并帮助预防未来问题。共同努力，先进的治疗技术有助于最大限度地提高热交换和工艺效率，从而减少能源和水的使用，从而节省成本。保护资产将减少维护和维修成本高昂的停机时间，或完全更换的需要，并降低化学和机械清洁成本。确保冷却系统内的适当水质不仅可以最大限度地提高流量，还有助于控制不需要的微生物的传播，并有助于系统符合当地法规。为了帮助保持设备寿命和资产能力，冷却系统中的水质需要通过集成技术方法进行持续控制。