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中水回用处理一般包括预处理、主处理及深度处理三个阶段。中水回用的预处理阶段主要有格栅和调节池两个处理单元，主要作用是去除污水中的固体杂质和均匀水质;中水回用的主处理阶段是中水回用处理的关键，主要作用是去除污水的溶解性有机物;深度处理阶段主要以消毒处理为主，保证出水达到中水回用的水标准。
中水回用处理的主要途径有以下几种：
1、回用于工业
污水处理厂达标排放的废水，根据用途的不同可直接或再经过进一步处理达到更高的水质后应用于工业生产过程中，如用做冷却水，熄焦、熄炉渣用水，灰渣水力输送用水，工厂绿地浇洒，地面、设备、车辆冲洗，消防用水，其中最具普遍性和代表性的用途是工业冷却用水。
2、城市杂用
城市中水回用技术应用途径主要有以下几个方面：一是城市生活冲厕用水，二是城市部分商业用水(如洗车行业)，三是道路喷洒用水与城市绿地灌溉，四是非接触性景观中水与消防用水等。其中，城市生活用水是比较稳定的用水渠道，道路喷洒用水与城市绿地灌溉具有一定的季节性。
3、农业灌溉
经过污水处理厂处理后排放的废水只需再经过简单的过滤即可达到农业灌溉用水的水质标准，其环境卫生和农产品的卫生学状况均良好。中水用于灌溉农田，通过土壤过滤、吸附、离子交换、化学反应、土壤微生物代谢和作物根系的吸收等机理，也能进一步净化水质，改良土壤结构，增加水分和肥分，使农作物增产，节省大量化肥，可获得良好的经济效益。中水回用处理于农业灌溉，一般尚需建设一定的调蓄、灌溉工程，才能达到充分利用的目的。农业灌溉用水受季节性的影响明显。
4、水利工程
(1)城市二级河道景观用水。国家对景观水质制定了水质标准，二级污水处理厂的出水水质与河道景观用水水质要求相似。在卫生指标上加以再处理即可达标。只要河道是流动的，其本身就具有一定的自净能力，这样不仅使城市景观得到改善，也为河道两岸中水处理公司提供了输水渠道。
(2)用于地下含水层的存储及恢复。由于地下水的开采量过大，引起地面下沉。为了控制下沉，除限制开采量或禁止开采外，还要采取回灌措施。中水可以作为回灌水的水源之一，但要经过进一步处理，以达到地下水回灌的水质要求方可回灌。