中水回用污水处理设备是一个复杂的系统，通过多个环节的协同处理，将污水转化为符合回用标准的中水。其工作流程主要包括以下几个阶段：
一、预处理阶段
格栅拦截
调节池调节
二、生物处理阶段
活性污泥法处理（如果采用）
曝气池曝气与生物反应：污水从调节池进入曝气池。在曝气池中，活性污泥与污水充分混合。活性污泥是一种由细菌、真菌、原生动物和后生动物等微生物群体组成的絮状体。微生物以污水中的有机物为食物，在曝气提供的有氧环境下进行新陈代谢。例如，对于污水中的糖类、蛋白质等有机物，细菌会分泌胞外酶将其分解为小分子有机物，然后再吸收这些小分子有机物进行代谢，将其转化为二氧化碳、水和微生物自身的细胞物质。曝气系统通过向曝气池中不断通入空气或氧气，维持微生物的好氧代谢过程。
二沉池泥水分离：经过曝气池处理后的泥水混合液进入二沉池。在二沉池中，利用重力作用使活性污泥沉淀到池底，与处理后的水分离。沉淀下来的活性污泥一部分会通过污泥回流系统回流到曝气池前端，以保持曝气池中足够的微生物浓度，另一部分剩余污泥则需要进行妥善处理，如脱水、干化后填埋或焚烧等。
生物膜法处理（如果采用）
生物接触氧化池生物膜反应：污水进入生物接触氧化池，池中装有填料，如塑料环、纤维束等。微生物附着在这些填料表面生长，形成生物膜。当污水流经生物膜时，生物膜中的微生物利用水中的溶解氧分解污水中的有机污染物。生物膜具有分层结构，外层微生物可以直接接触污水中的有机物和氧气，进行好氧分解；内层微生物在缺氧或厌氧条件下也能发挥作用，例如进行反硝化反应去除污水中的氮素。以处理含有氨氮的污水为例，生物膜外层的硝化细菌将氨氮氧化为硝酸盐，硝酸盐扩散到生物膜内层后，被反硝化细菌还原为氮气排出，从而有效降低污水中的氮含量。
固液分离（可能采用沉淀或过滤等方式）：经过生物膜处理后的污水需要进行固液分离。这可以通过沉淀的方式，让微生物和其他固体物质沉淀到池底，或者采用过滤的方式，如通过滤布、滤网等将固体和液体分离，确保处理后的水能够进入下一个处理环节。
三、深度处理阶段
过滤处理
砂滤：生物处理后的污水进入砂滤装置。砂滤器内部填充有石英砂等滤料，一般按照不同粒径分层填充。污水从上部进入砂滤器，在重力作用下流经砂层。砂粒之间的孔隙可以截留污水中的细小悬浮颗粒，使水的浑浊度降低。例如，在处理经过生物处理后的生活污水时，砂滤可以去除水中残留的泥沙、胶体等微小颗粒，进一步净化污水。
活性炭过滤：经过砂滤后的污水接着进入活性炭过滤器。活性炭具有巨大的比表面积和丰富的孔隙结构，能够吸附污水中的有机物、色度、异味等。当污水流经活性炭时，其中的有机污染物分子被吸附在活性炭的孔隙内，从而使污水的水质得到明显改善。比如，对于含有微量农药残留、洗涤剂残留或其他有机污染物的污水，活性炭过滤可以有效去除这些有害物质，使水更加清澈、无味。
膜过滤（如果需要更高水质要求）：在一些对中水水质要求高的情况下，会采用膜过滤技术，包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等。微滤膜的孔径一般在 0.1 - 10μm 之间，可以去除污水中的细菌、悬浮颗粒等；超滤膜的孔径更��，在 0.001 - 0.1μm 之间，能够截留大分子有机物和胶体；纳滤膜可以去除部分二价离子和分子量在 200 - 1000 之间的有机物；反渗透膜则主要用于去除水中的盐分和小分子有机物，其孔径极��，在 0.0001 - 0.001μm 之间。
消毒处理
经过过滤后的污水最后进入消毒环节。常用的消毒方法有紫外线消毒、二氧化氯消毒和氯消毒等。
紫外线消毒：紫外线消毒设备主要由紫外线灯管和石英套管组成。紫外线灯管发出特定波长（一般为 254nm）的紫外线，透过石英套管照射污水。紫外线能够破坏微生物（如细菌、病毒等）的 DNA 或 RNA 结构，使微生物失去繁殖和致病能力。这种消毒方式速度快、效率高，且不会产生二次污染，但对污水的水质要求较高，如污水的浑浊度不能太高，否则会影响紫外线的穿透能力。
二氧化氯消毒：二氧化氯是一种强氧化剂，二氧化氯消毒设备通过化学反应产生二氧化氯气体，将其溶解在水中进行消毒。二氧化氯能够穿透微生物的细胞壁，氧化细胞内的酶系统和蛋白质，从而杀死水中的细菌、病毒等有害微生物。二氧化氯消毒的优点是消毒效果好，能够在较宽的 pH 值范围内有效消毒，且对病毒的消毒能力较强，但二氧化氯具有一定的毒性，在使用和储存过程中需要注意安全。
氯消毒：氯消毒是一种传统的消毒方法，通过向水中加入氯气或含氯化合物（如次氯酸钙、次氯酸钠等），在水中生成次氯酸。次氯酸具有强氧化性，能够分解细菌的细胞壁，进入细胞内部氧化蛋白质和核酸等物质，起到消毒作用。氯消毒的优点是技术成熟、成本较低，但会产生消毒副产物，如三卤甲烷等，对人体健康可能有一定的潜在危害，因此需要控制氯的投加量。
经过以上完整的工作流程，污水最终被处理为符合中水回用标准的水，可以用于冲厕、绿化灌溉、工业冷却、景观补水等多种回用场景。
