这类工艺以物理过滤 + 吸附为主,设备简单、运行成本低,是深度处理的基础配置,主要去除 SS、浊度、残余胶体和部分有机物 / 色度,常作为膜工艺的前端预处理,也是中小型中水回用系统的主流选择。
多介质过滤
核心原理:无烟煤 + 石英砂 + 磁铁矿三层滤料(或双层),利用不同粒径滤料形成深层过滤,截留水中悬浮颗粒、絮体、胶体;
处理效果:SS 降至 5~10mg/L,浊度降至 3~5NTU,去除部分 COD(10%~20%);
核心应用:所有深度处理系统的标配前置工艺,保护后续设备。
活性炭过滤
核心原理:利用活性炭的多孔结构,物理吸附 + 化学吸附水中残余的小分子有机物、色度、异味、部分重金属离子(如汞、铬);
处理效果:去除 60%~80% 的残余 COD、色度,出水异味完全消除,可降低部分消毒副产物前体物;
核心应用:多介质过滤后配套使用,解决中水色度、异味问题,适配景观补水、市政杂用等对水质感官有要求的场景。
精密过滤(保安过滤)
核心原理:采用 PP 熔喷滤芯、折叠滤芯(孔径 5~10μm),做终端粗过滤,截留水中微小颗粒;
处理效果:SS 降至 1mg/L 以下,浊度降至 1NTU 以内;
核心应用:膜工艺的必备前置保护工艺,防止微小颗粒进入膜组件造成污堵,也可作为简易深度处理的终端工艺。
二、膜分离工艺(高端款,适配工业冷却、工艺补水、锅炉用水等高 / 超高标准回用)
这类工艺是现代中水回用深度处理的核心工艺,以膜的筛分作用为主,能实现固液、分子级的精准分离,处理效果远优于常规过滤,出水可满足工业生产的核心用水要求,分微滤 / 超滤(精密过滤,无除盐能力)和纳滤 / 反渗透(脱盐过滤,核心除盐单元)两大类,为工程落地主流膜工艺。
(一)微滤(MF)/ 超滤(UF)—— 无除盐,膜工艺基础款
核心原理:采用中空纤维膜、平板膜,膜孔径 0.01~0.1μm(UF)/0.1~1μm(MF),在压力作用下,水和小分子物质通过膜孔,细菌、胶体、大分子有机物、悬浮颗粒被完全截留;
处理效果:SS 几乎为 0,浊度降至 0.1NTU 以内,去除 100% 的细菌、藻类,去除 30%~40% 的残余 COD;
核心特点:无除盐能力,运行压力低(0.1~0.3MPa),易反洗再生;
核心应用:纳滤 / 反渗透的必备前置工艺(保障膜组件安全),也可作为工业冷却、景观补水的终端深度处理工艺,出水满足 GB/T 19923 工业冷却用水标准。
(二)纳滤(NF)/ 反渗透(RO)—— 有除盐,高端回用核心款
二者均为压力驱动的脱盐膜工艺,纳滤为 “疏松反渗透”,反渗透为极致除盐,是工业工艺用水、锅炉补给水的核心处理单元,需搭配超滤 / 精密过滤作为前置,否则极易污堵。
纳滤(NF)
核心原理:膜孔径 0.001~0.01μm,截留水中二价离子(如 Ca²+、Mg²+、SO₄²⁻)、大分子有机物、重金属,允许部分一价离子(如 Na+、Cl-)通过;
处理效果:去除 80%~95% 的二价离子、60%~80% 的一价离子,脱盐率 50%~80%,同时去除残余有机物、色度;
核心应用:工业冷却循环补水、印染 / 化工工艺用水(需软化 + 部分除盐),替代传统离子交换软化,运行成本更低。
反渗透(RO)
核心原理:膜孔径<0.001μm,在高压(1.0~2.5MPa)下,仅允许水分子通过,几乎截留所有无机盐、重金属、有机物、细菌;
处理效果:脱盐率≥95%(一级 RO)/≥99.5%(二级 RO),出水为纯水 / 超纯水,电阻率可达 5~15MΩ・cm;
核心应用:电子、制药、食品加工等行业的工艺用水,锅炉补给水(超纯水要求),是中水回用最高标准的核心工艺。
三、辅助深度净化工艺(针对性解决特殊水质问题,配套主工艺使用)
这类工艺不单独作为深度处理主工艺,主要配合过滤 / 膜工艺,解决中水回用中的软化、除盐、脱色、脱氮等特殊问题,适配工业废水回用、高标准市政中水回用的个性化需求。
离子交换工艺
核心原理:利用离子交换树脂的离子交换作用,去除水中 Ca²+、Mg²+(软化树脂)或所有阴阳离子(混床树脂);
核心应用:锅炉补给水的终端除盐、小型系统的软化处理,常作为 RO 后的精处理工艺,提升出水电阻率至超纯水标准。
高级氧化工艺(AOPs)
主流类型:芬顿氧化、臭氧氧化、光催化氧化;
核心原理:产生强氧化性的羟基自由基(・OH),氧化分解水中难降解的大分子有机物、色度物质;
处理效果:去除 40%~70% 的难降解 COD,脱色率 90% 以上;
核心应用:印染、化工、制药废水回用的深度脱色、降 COD,配合活性炭过滤使用,提升吸附效率。
电渗析 / 倒极电渗析(ED/EDR)
核心原理:利用电场作用,使水中阴阳离子通过离子交换膜定向迁移,实现盐与水的分离;
处理效果:脱盐率 60%~80%,运行成本低,耐水质波动;
核心应用:高盐工业废水回用的初级除盐,替代纳滤做低成本除盐处理。
脱氮除磷工艺
主流类型:反硝化滤池、化学除磷(投加 PAC/PFS)、人工湿地;
核心原理:反硝化滤池通过生物作用去除硝态氮,化学除磷通过絮凝沉淀去除磷酸盐;
核心应用:市政中水回用提标(需满足总氮≤15mg/L、总磷≤0.5mg/L),景观补水的脱氮除磷处理。
四、深度处理段工艺搭配原则(工程落地核心参考)
低标准回用(市政绿化、冲厕):多介质过滤器 → 活性炭过滤器(可选) → 消毒;
中标准回用(工业冷却、景观补水):多介质过滤器 → 超滤(UF) → 消毒;
高标准回用(工业工艺冷却、补水):多介质过滤器 → 超滤(UF) → 纳滤(NF)/ 一级 RO → 消毒;
超高标准回用(工艺纯水、锅炉补给水):多介质过滤器 → 超滤(UF) → 一级 RO → 二级 RO / 离子交换混床 → 消毒。