污水回用作為循環冷卻系統的補充水時，再生水水質指標應結合循環冷卻系統的運行來考慮。在循環冷卻水系統中，由于補充水水質的原因，通常會產生結垢、腐蝕和大量微生物繁殖的問題，其中腐蝕和微生物的大量繁殖又是關聯的，對循環冷卻系統水質的控制也是從解決這三個問題入手。目前各企業循環冷卻系統補充水基本上是采用清凈地表水、地下水或自來水，而且各自都形成了較完善的水質穩定控制方法，將補充水更換為再生污水后，運行中可能出現的問題可以通過對補充水水質成分變化進行分析得出。
一般情況下，再生污水同其它清凈水源相比存在以下特征:
(1)總溶解性固體較高;
(2)COD、BOD5濃度高;
(3)氨氮濃度高;
(4)細菌群落數量多，懸浮物濃度較高。
總溶解性固體高時會使系統的腐蝕傾向增大，其中的鈣、鎂離子含量高時可能產生結垢；當補充水的有機物濃度(COD，BOD5)和氨氮濃度較高時，微生物可能在循環系統內大量繁殖，進而產生微生物粘垢，如粘垢粘附在管壁或換熱器壁上，會產生局部的腐蝕;如補充水中異養菌群數量大，則相當于為系統中微生物的繁殖提供了大量的接種菌群，為微生物粘泥的產生創造了條件，為此在污水回用工程中應對上述指標進行針對性的分析。
目前含氨氮廢水的處理技術有:生物硝化法、離子交換法、吹脫法、液膜法、氯化或吸附法以及濕式催化氧化法等，對于氨氮濃度為幾十mg/L的二級生化出水，以生物硝化法、吹脫法和離子交換法應用zui多，當氨氮濃度不高時則宜采用氯化法。
（1）生物硝化法脫氨
生物硝化脫氨是利用硝化菌和亞消化菌在好氧條件下將氨轉化為硝酸鹽的過程。這兩種細菌都是化能自養菌，在有氧條件下，亞硝化菌首先將氨氧化為亞硝酸鹽，然后硝化菌再將亞硝酸鹽進一步氧化為硝酸鹽。國內眾多的污水處理廠都具有生物硝化功能來去除污水中的氨氮，對于專門考慮生物硝化的處理設施，可將污水中的氨氮脫除到2mg/L以下。實際工程中，生物硝化同深度去除COD是同一構筑物中完成的，相關研究表明，采用礦物質載體的接觸氧化工藝處理煉油廠二級生化處理出水，經過112h的反應，當進水氨氮為20mg/L左右時，出水氨氮可以達到3mg/L以下。
應該說明的是，生物硝化脫氨只能將氨氮轉化為硝酸鹽，總氮量并沒有減少，如果回用工藝對總氮有要求，應增設反硝化單元。
（2）吹脫除氨
氨吹脫是首先將污水的pH調節到10.8——11.5，再使污水以水滴的形式逆流同大量空氣進行傳質，進而將水中的氨氮以NH3的形式擴散到大氣中的方法。這種除氨工藝簡單，容易控制，但存在二個主要問題:
氨的吹脫效率隨pH值的關系很大，為了達到較高的氨氮去除率，必須對污水的pH值調節到堿性，需要投加堿，原水中酸度越高，調節pH消耗的堿量越大;脫氨后的污水還要降pH調整到中性，需要投加酸或CO2，這將增加運行費用，同時還增加了污水中的溶解性固體含量。
（3）離子交換除氨
一般的陽離子交換樹脂對NH+4沒有優先選擇性，不能用來脫氨，但斜發沸石對氨離子具有優先選擇性，可以用來脫氨，這種脫氨工藝在美國已經應用多年，效果良好。其主要工藝流程是：污水通過斜發沸石離子交換器的過程中，污水中NH+4同沸石上的Na+發生等當量離子交換，Na+進入到污水中，而NH+4則通沸石中的陰離子結合并固著在沸石中，這樣在流經斜發沸石離子交換器的過程中，污水中氨得到去除。當沸石對氨的吸附達到飽和后，則停止進水，對沸石進行再生，再生后的沸石可以恢復交換能力，進入下一個周期的離子交換。這種工藝的出水中氨含量可以達到1mg/L左右。
影響斜發沸石交換過程的主要影響因素有:pH值、污水中陽離子組成、沸石粒徑及水力負荷等。銨的交換pH值范圍為4——8，運行證明，污水中陽離子組成不同會影響到沸石對氨的交換容量，在通常的城市污水陽離子濃度下，沸石對氨的實際交換容量約為總交換容量的1/4——1/5。此外，沸石粒徑越小、水力負荷越低，銨的去除效果越好。
（4）氯化脫氨
研究表明，投加液lv可以去除氨氮，根據試驗結果，當投氯量/氨氮量=7.6∶1時，全部氨氮被氧化，進一步投加的氯成為自由余氯。美國環保署的研究發現，氯氧化氨氮的zui終產物除了氮氣外，還有三氯化氮和硝酸鹽產生。對于20mg/L氨氮廢水，pH=6——8時，整個反應過程約1分鐘。該工藝的特點是基建投資低，操作靈活。
綜合對比，由于生物硝化法脫氮同COD的去除是結合在一起的，因此生物硝化法zui為經濟;對于水中氨氮濃度較高又地處南方的工程，吹脫除氨可能是經濟的選擇，北方地區則不可采用;離子交換除氨在國內尚無應用，同時其投資大、工藝復雜，應謹慎選擇;當水中氨氮濃度較低時采用氯化脫氨可能更為經濟，該方法也可同其它除氨工藝結合使用。
