Trong quá trình thiết kế và xây dựng hệ thống tái sử dụng nước thải, việc lựa chọn vật liệu cho-bơm áp suất cao và đường ống hỗ trợ là rất quan trọng để đảm bảo hoạt động ổn định, lâu dài. Bởi vì các hệ thống như vậy thường phải đối mặt với các điều kiện nước phức tạp, đặc biệt là sự hiện diện của các thành phần ăn mòn như ion muối và clorua, nên khả năng chống ăn mòn của vật liệu quyết định trực tiếp đến tuổi thọ sử dụng và chi phí bảo trì của thiết bị.
Các nhà thiết kế phải lựa chọn một cách khoa học các vật liệu kim loại thích hợp dựa trên giá trị tổng chất rắn hòa tan (TDS) cụ thể của nước thô để đạt được sự cân bằng giữa hiệu quả kỹ thuật và kinh tế.
Đối với các nguồn nước thông thường (TDS dưới 2000 mg/L), thép không gỉ AISI 304 là vật liệu được ưu tiên dùng cho-máy bơm và đường ống áp suất cao. Loại thép không gỉ austenit này, với khả năng định hình tuyệt vời và khả năng chống ăn mòn vừa phải, đáp ứng các yêu cầu về điều kiện vận hành chung với chi phí tương đối dễ quản lý.
Khi độ mặn của nước thô tăng lên 2000-5000 mg/L, khả năng ăn mòn điện hóa của nước tăng lên đáng kể, đòi hỏi phải nâng cấp lên thép không gỉ AISI 316. Ưu điểm cốt lõi của nó nằm ở việc bổ sung 2% -3% molypden, giúp cải thiện hiệu quả khả năng chống rỗ và ăn mòn kẽ hở. Điều quan trọng cần lưu ý là hàm lượng carbon của vật liệu này phải được kiểm soát chặt chẽ dưới 0,08% để tránh nguy cơ ăn mòn giữa các hạt do kết tủa cacbua trong quá trình hàn.
Nếu hệ thống đang xử lý nước thải có TDS là 5.000-7.000 mg/L thì cần phải có thép không gỉ AISI 316L có hàm lượng carbon cực thấp-. Bằng cách giảm hàm lượng cacbon xuống dưới 0,03%, độ nhạy cảm trong vùng ảnh hưởng nhiệt-của mối hàn (HAZ) được loại bỏ hoàn toàn, đảm bảo khả năng chống ăn mòn ổn định trong quá trình hoạt động lâu dài.
Đối với các điều kiện vận hành khắc nghiệt với độ mặn cao hơn (TDS 7.000-30.000 mg/L), vật liệu dòng 316 thông thường là không đủ. Trong những trường hợp này, cần phải có thép không gỉ đặc biệt 904L với hàm lượng molypden từ 4% -5%. Thành phần hợp kim cao của nó (23% niken, 20% crom và 4,5% molypden) không chỉ chống lại sự tấn công của nồng độ clorua cao mà còn chịu được môi trường nước phức tạp chứa môi trường axit yếu.
Khi xử lý nước có hàm lượng muối cao-có TDS vượt quá 32.000 mg/L, việc lựa chọn vật liệu đòi hỏi mức độ tinh lọc cao hơn. Ví dụ: thép không gỉ siêu austenit 254SMO-có hàm lượng molypden vượt quá 6% và được tăng cường bằng 0,2% nitơ, tạo thành cấu trúc màng thụ động dày đặc. Vật liệu này tự hào có giá trị tương đương về khả năng chống ăn mòn rỗ trên 45, tồn tại hiệu quả trong các môi trường đòi hỏi khắt khe như khử muối và xử lý nước thải bằng hóa chất.
Ngoài thành phần hóa học, việc tiêu chuẩn hóa kỹ thuật xử lý cũng ảnh hưởng đến hiệu suất của vật liệu. Ví dụ, việc giảm căng thẳng sau khi gia công nguội và kiểm soát chính xác các thông số hàn phải tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn ngành liên quan. Hơn nữa, các nhà thiết kế nên tính đến giới hạn ăn mòn dựa trên sự dao động của chất lượng nước và thiết lập cơ chế bảo trì động thông qua kiểm tra độ dày thành thường xuyên.