统计显示,当前我国水资源匮乏、水质污染严重,在水质保护和水量供给上出现了矛盾,缺水已经成为束缚我国现阶段可持续发展的桎梏。热电厂是工业用水大户,占工业用水总量的20%,其中80%左右用于循环冷却水。因此将城市污水厂出水作为水源,深度处理后回用于热电厂冷却用水,在保护水体的同时带来了可观的经济效益,具有重要的意义。本文以沈阳某热电厂中水处理站为依托,采用小试实验和中试实验结合的方法,进行以下研究：(1)对由曝气生物滤池、机械搅拌澄清池和变孔隙滤池构成的循环水深度处理工艺的运行现状进行监测和分析,并根据分析结果对各工艺运行参数进行优化研究,以实现高效和节能的目的；(2)由于现场水质不适用机械搅拌沉清处理工艺,因而考虑取消该工艺。为避免调整工艺后,对后续的反渗透除盐系统造成影响,因而对比研究了有无絮凝沉淀处理工艺对反渗透膜污染的影响,为更改工艺提供依据。试验结果表明：(1)针对污水厂二级出水,曝气生物滤池最佳运行参数为气水比3：1,水力负荷4m3/m2·h,采用“先气冲,然后气—水联合,最后水洗”的反冲洗方式,气冲强度为9～11L/(m2·s),水冲强度为6L/(m2·s),反冲周期24～36h;絮凝沉淀加药量根据水中TP含量而改变,当总磷含量小于2mg/L时,PAC加药量13mg/L(以氧化铝计),PAM加药量0.5mg/L;变孔隙滤池最佳运行参数为2.5%体积的细砂配比,滤速16m/h,气冲强度14 L/(m2·s),水冲强度5.04 L/(m2·s),反冲洗周期20h。(2)二级出水经生化、絮凝、过滤、超滤处理后,由反渗透进行脱盐处理,随着运行时间增长,反渗透膜污染由单一的有机污染转变为有机污染和无机结垢污染相结合的形式。有机污染物为凝胶层状,主要由糖类和蛋白质类物质构成,无机结垢物质最主要的成分是硅垢,并分别存在和有机物络合、和钙铝等金属离子沉淀物缔交的复杂形态。(3)未经絮凝处理,直接采用生化、过滤、超滤的产水,对反渗透膜污染的过程和主要污染物同有絮凝处理时基本相同,但是污染程度更轻。经过絮凝预处理的水样和不采用絮凝的水样相比,反渗透膜初期的有机污染程度要高16.4%(以膜通量记),而长期运行形成的无机结垢污染也要更为严重,造成这一现象的原因是絮凝剂的残留。