一個開放循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，主要是靠水分蒸發(fā)，向大氣傳遞、散發(fā)熱量達(dá)到降低冷卻水溫的目的的。這部分蒸發(fā)掉的水從理論上是純凈的水，是不含各種雜質(zhì)和離子的。系統(tǒng)的循環(huán)水蒸發(fā)一部分之后，系統(tǒng)中的保有水量就會越來越少，這時候就需要補充水量。我們大部分用自來水作為補充水，而自來水是含有大量雜質(zhì)和各種離子的，隨著系統(tǒng)一方面不斷蒸發(fā)不含雜質(zhì)的純凈水，另一方面不斷補充含有雜質(zhì)的自來水。所以系統(tǒng)里面的循環(huán)水各種離子含量會越來越濃。對此，我們引進(jìn)了一個概念即濃縮倍數(shù)來表達(dá)這個系統(tǒng)水濃縮的程度。
　　濃縮倍數(shù)（COC）=系統(tǒng)內(nèi)水質(zhì)的某一指標(biāo)/補充水質(zhì)的同一指標(biāo)　
在這個公式里面的某一指標(biāo)，選定的離子平時受外來影響要小，通常可以選擇總硬度、電導(dǎo)率、氯離子或者鉀離子等。濃縮倍數(shù)的高低主要看循環(huán)水系統(tǒng)是否泄漏和藥劑選用是否合適，不能盲目提高濃縮倍數(shù)。舉個例子：現(xiàn)在系統(tǒng)水的總硬度為1000ppm，而補充水的總硬度為100ppm，那么COC=1000/100=10倍。
我們可以這么理解，如果系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)是1的話，就相當(dāng)于你系統(tǒng)里面的水質(zhì)和補充的水質(zhì)是一樣的，也就意味著你補充進(jìn)來的水幾乎都排掉了。如果濃縮倍數(shù)是2的話，就相當(dāng)于排放的水相當(dāng)于補充水的1/2；如果濃縮倍數(shù)是5的話，就相當(dāng)于排放的水相當(dāng)于補充水的1/5；如果濃縮倍數(shù)是8的話，就相當(dāng)于排放的水相當(dāng)于補充水的1/8。簡單的說，濃縮倍數(shù)越高，水資源的利用率也就越高。但這不是說濃縮倍數(shù)越高越好，因為濃縮倍數(shù)大于5則節(jié)水效果不明顯，而且對水處理帶來很大的難度并且在經(jīng)濟上也需要更多的花費，根據(jù)目前工廠運行的情況濃縮倍數(shù)多在5左右，中石油、中石化的規(guī)定基本也是這個水平。目前，在采用自來水作為補充水的項目的設(shè)計上濃縮倍數(shù)多采用5這一指標(biāo)。但北方自來水水質(zhì)由于硬度較高，濃縮倍數(shù)選擇4倍較為合適，再高濃縮倍數(shù)要綜合考慮藥劑成本和節(jié)水成本。
再生水作為補充水時，循環(huán)冷卻水的濃縮倍數(shù)應(yīng)根據(jù)再生水水質(zhì)、 循環(huán)冷卻水水質(zhì)控制指標(biāo)、藥劑處理配方和換熱設(shè)備材質(zhì)等因素，通過試驗或參考類似工程的運行經(jīng)驗確定，為有效控制有機物所產(chǎn)生的危害，其濃縮倍數(shù)宜控制在2.5-3.0，如有機物和氨氮含量不高，可采用較高的濃縮倍數(shù)。
循環(huán)水的濃縮倍率差＝Cl^-的濃縮倍率－硬度的濃縮倍率，理論上如果水質(zhì)正常的話，他們是相等的，如果產(chǎn)生結(jié)垢的話氯離子濃縮倍數(shù)應(yīng)大于硬度濃縮倍數(shù)。不同離子測量的濃縮倍數(shù)差異可以用以分析循環(huán)水腐蝕和結(jié)垢情況。