中水回用系统核心设备选型标准：泵、膜组件、消毒装置的选择

　　一、泵的选型标准

　　1、流量与扬程计算

　　流量确定：泵的流量应根据系统处理规模确定，通常取最大流量的1.1-1.2倍作为选型依据。计算公式为：Q = P×η/(2.73H)，其中Q为流量(m3/h)，P为轴功率(kW)，η为水泵效率(%)，H为扬程(m)。

　　扬程计算：总扬程由静扬程、动扬程和压力损失组成。静扬程指泵出口中心线与吸水池水面之间的高差；动扬程指液体通过泵后获得的动能转化成的压力；压力损失包括管道摩擦损失和局部阻力损失。总扬程计算公式为：H = H吸 + H压 - h损，其中h损为管路摩擦、阀门阻力的能量损耗。

　　2、选型原则

　　- 流量匹配：所选泵的额定流量应与系统设计流量相匹配，避免"大马拉小车"现象

　　- 扬程裕量：计算出的总扬程需增加10%-20%的安全裕量，以应对系统运行中的最大阻力增加

　　- 效率优化：选择水泵时，应确保工况点落在水泵高效率区域附近，保证运行稳定和经济性

　　- 介质适应性：根据输送介质特性（如清水、污水、腐蚀性液体）选择相应的泵材质（铸铁、不锈钢、氟塑料等）

　　3、功率计算

　　轴功率计算公式：P = ρ×g×Q×H/1000η，其中ρ为液体密度(kg/m3)，g为重力加速度(9.81m/s?)，Q为流量(m3/s)，H为扬程(m)，η为水泵效率(%)。

　　二、膜组件的选型标准

　　1、膜类型选择

　　超滤膜：适用于预处理阶段，过滤精度0.002-0.1μm，能有效去除大分子有机物、胶体、细菌等。PVDF材质具有亲水性好、耐有机污染、耐酸碱等特点，运行压力一般1-7bar。

　　反渗透膜：用于深度脱盐，过滤精度0.0001μm，脱盐率可达99%以上。主要材质为芳香族聚酰胺，运行压力较高，通常用于纯水制备。

　　纳滤膜：介于超滤与反渗透之间，孔径1-2nm，能选择性去除二价、三价离子和分子量200-800的有机物，脱盐率20%-98%。

　　2、选型参数

　　- 膜通量：超滤膜设计通量通常为8-15L/(m?·h)，反渗透膜通量根据水质选择，一般为17.8LMH左右

　　- 膜尺寸：产水量小于4T/H选用4040膜元件，大于4T/H选用8040膜元件

　　- 回收率：超滤系统回收率可达88%-90%，反渗透系统根据进水水质确定

　　- 抗污染性能：根据进水水质选择抗污染膜或标准膜

　　3、膜排列方式

　　反渗透系统通常采用多段串联排列，如28×14排列（第一段28根膜管，第二段14根膜管），通过合适的膜管并、串联排列，形成科学的流量、压力，保证Z低的动力消耗和元件水量平衡。

　　三、消毒装置的选型标准

　　1、消毒方式对比

　　2、选型原则

　　紫外线消毒：适用于回用污水、严格排放标准场景，需确保水质SS低于30mg/L，浊度满足穿透要求。紫外线灯管功率根据处理水量选择，如200W/cm的UV灯管可确保消毒效率。

　　二氧化氯消毒：适用于中大规模水厂、对副产物敏感的场景。需配备自动投加设备，投加点设置在距主要用户取水点水流时间大于15分钟的主管线上。

　　氯消毒：适用于大型水厂，运行费用低、操作简单。需配备泄漏报警装置，氯气浓度≥0.5ppm时报警。

　　3、联合消毒方案

　　对于中水回用系统，建议采用紫外光与二氧化氯的异地联合消毒。在管网始端安装紫外线消毒器进行一次性消毒（照射剂量40-80mJ/cm2），在输水关键节点投加二氧化氯（投加量0.5-2mg/L），既能提高杀菌能力，又能减少化学制剂投加量。

　　四、综合选型建议

　　1、选型流程

　　- 水质分析：明确原水水质特性和回用水质要求

　　- 处理规模确定：根据日均处理量和高峰系数确定设备处理能力

　　- 工艺选择：结合水质特点和回用用途选择膜分离技术和消毒方式

　　- 设备配置：根据处理工艺配置相应的泵、膜组件和消毒装置

　　- 性能验证：通过性能曲线验证设备选型合理性，确保工况点落在高效区

　　2、经济性考虑

　　- 设备投资：优先选择技术成熟、运行稳定的设备，避免过度配置

　　- 运行成本：考虑能耗、药剂消耗、耗材更换周期等因素

　　- 维护成本：选择维护便捷、备件供应充足的设备，降低维护难度

　　- 使用寿命：膜组件使用寿命应≥5年，泵类设备应具备良好的耐腐蚀性

　　3、安全与环保

　　- 安全防护：消毒设备需配备安全防护装置，如二氧化氯发生器需防爆设计

　　- 环保要求：选择低能耗、低噪音设备，符合环保标准

　　- 自动化控制：采用自动化控制系统，实现设备运行状态的实时监测和自动调节

　　通过科学合理的设备选型，中水回用系统能够实现高效稳定运行，出水水质满足回用标准，同时降低运行成本，提高经济效益和环境效益。