敞开式循环冷却水在浓缩过程中由于碳酸盐碱度发生变化使pH值也发生变化，主要有以下反应：

一部分碳酸氢盐受热分解为碳酸盐和二氧化碳，部分溶解二氧化碳被空气带走，使水中酸性物质减少。因而浓缩水如不加酸调节而任其自然变化，pH值会上升。浓缩后的自然pH值应由现场实测。判断循环冷却水的腐蚀结垢倾向需要了解浓缩之后水的pH值和碱度，但在考虑化学处理方案阶段大都无条件实测，只能依据补充水质进行估算。

图5－3－1 pH_S值计算图

理论上pH值与lg［HCO^－₃］成正比，和lg［CO₂］成反比，但实际上循环冷却水中的碱度和溶解二氧化碳均为未知数，所以用理论式难以计算。大都根据试验结果或现场数据归纳成经验式计算。经验证明影响循环冷却水自然pH值的主要因素是浓缩倍数、补充水碱度及补充水pH值，不同水质难以用一个公式计算，为此将其分为四种类型考虑。低碱或中碱水从冷态开始浓缩时，pH值迅速上升。当倍数达到1.3左右后，pH值平稳上升，一般不超过9.3。石灰软化水的pH值一般在9.0～11.0，虽然其碱度不低，但碳酸盐碱度不高，不全为HCO^－₃，还含有部分CO^2－₃甚至OH^－碱度。而循环冷却水在碱度平衡时主要是含HCO^－₃碱度。所以当以石灰软化水为补充水时，在初浓缩的短暂期间会先吸收一些空气中的CO₂来中和CO^2－₃或OH^－碱度，这时pH值会迅速下降。待碱度基本转化为HCO^－₃之后，继续浓缩pH值才会上升。因此，用石灰软化水为补充水的系统自然pH值一般不会超过8.5。用极软极低碱水为补充水的系统自然pH值多不超过8.0。

以下公式由试验和现场数据归纳而得，可作近似计算式。

不同类型补充水的循环冷却水自然pH值的计算式

注：1.TH为补充水总硬度，M_补为补充水总碱度，单位均为mg/L（以CaCO₃计）；pH补为补充水pH值；N为浓缩倍数。

2.中硬中碱水A，TH＝150～300mg/L，M_补＝150～200mg/L；中硬中碱水B，TH＝150～300mg/L，M补＝200～300mg/L。

除补充水质和浓缩倍数之外，还有其他因素影响循环水的pH值。采用氯系杀生剂时，氯最终变为HCl使pH值降低。据统计，加氯可使系统pH值降低0.1～1.1，夏季影响很大。粗算时可用计算值减去0.2。此外，冷却塔的环境影响也不可忽视。当空气中含有H₂S、SO₂等酸性化合物时，循环水pH值偏低，含NH₃等使pH值偏高。需根据具体情况调整计算值。