传统的中水回用工艺是通过注入二次处理的污水(包括石灰、PAC、高分子絮凝剂等)，在沉淀池中沉淀污水。经氯消毒后加入二氧化碳或酸，调节沉淀池内液体的pH值，再用多层介质过滤。然后，冲洗水返回二次处理系统，然后进行处理。若要提高出水水质标准，需进行反渗透处理，反渗透出水可回用给要求较高的用户。
传统工艺存在许多缺点，但膜分离技术不需要经过投加、混凝、沉淀等传统工艺，而是直接进入微滤系统进行处理，并将微滤反冲洗水返回到二次处理系统。微滤系统的水质实际上比传统的再生水回收工艺处理的水质要好。
膜分离的应用技术具有以下特点：
1、成本效益高
2、大部分TSS和不溶性BOD/COD，都被去除了
3、提供0.2微米的过滤屏障
4、微生物(细菌、杂物和附着在载体上的病毒等)的去除率高达99.9%
5、无论进水水质有何变化，出水均能保持稳定
6、不用药，无二次污染
7、分离过程中不存在相变，能耗低于相变分离方法
8、由于采用压力作为分离的驱动力，膜分离装置简单、操作方便、易于控制和维护等
9、处理装置小型化，在整个制备过程中没有气味
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