在20世紀初，隨著工業的迅速發展，工業用水越來越多，但是，幾乎沒有一家工廠用循環冷卻水。到了40年代，人們生活用水、農田用水和工業用水之間出現了矛盾，直流水系統已受到了水資源的限制，于是為另覓用水的出路而發展了循環冷卻水系統。例如一套冷卻水用量約為20000t/h左右的裝置，如采用循環冷卻水系統，每小時補充四五百噸新鮮水就夠了，節約的水量非常可觀。
我國淡水資源并不豐富，且分配甚不均衡，北方缺雨少水，更顯水源緊張，嚴重影響工農業的發展和人們的生活用水，節約用水日益迫切。在水源上得天獨厚的長江流域和江南水鄉，由于不注意排水的處理，江河湖泊遭受不同程度的排水污染，影響人們飲用水的質量和魚類的生存。
為保護生態環境不被破壞，環保部門對排出水的溫度、pH值及其他污染物都有規定。為使有害成分達到排放標準，只有減少污水的流量才能適合處理和降低污水處理的費用。因此，無論從節約水源還是從經濟觀點和保護環境的觀點出發，都應設法減少取水量，降低冷卻水排污量，限制使用直流水系統，盡可能推廣采用敞開式循環冷卻水系統，這是大勢所趨。
循環水比起直流水，除了節約新鮮水量、減少排污水量之外，還可以防止熱污染，因為1m3直流排放水每升高1℃就要帶出4.1868×106J（焦耳）的熱量。循環水經化學處理后能控制換熱器的污垢熱阻而提高傳熱效果和生產效率，減少設備體積，節約鋼材；有效控制系統中設備的腐蝕，從而提高設備的使用壽命。
