Der Zweck der Abwasserbehandlung besteht darin, menschliche und industrielle Abfälle so aufzubereiten, dass sie für Mensch und Umwelt nicht gefährlich sind. Kläranlagen verwenden physikalische, chemische und biologische Verfahren, um Feststoffe und gelöste Verunreinigungen zu entfernen. Die Abwasserbehandlung ist in Stufen unterteilt, die im Allgemeinen als vorläufige, primäre, sekundäre, fortgeschrittene und Desinfektionsbehandlung bezeichnet werden. Die Behandlungsstufen entfernen gröbere Feststoffe in den frühesten Stufen und schreiten in den letzten Stufen zur Entfernung spezifischer gelöster Verunreinigungen fort.
Vor- und Erstbehandlung
In den ersten Behandlungsstufen werden Feststoffe durch Sieben, Sedimentation und Abschäumung entfernt. Die Vorstufe entfernt grobe Feststoffe, im Allgemeinen durch Sieben. In dieser Phase wird auch versucht, Splitt zu beseitigen. Während der Vorstufe werden Abwasserfluss und -geschwindigkeit hoch gehalten, um das Absetzen von Feststoffen zu verhindern. Nach der Vorstufe gelangt der Abfall in die Primärstufe. Während der Primärphase wird die Strömung reduziert, um die Sedimentation zu fördern. Abgesetzte Feststoffe werden vom Boden abgekratzt und schwimmendes Material wird abgeschöpft. In diesem Stadium wird eine erhebliche Menge an Öl, Fett und Seife entfernt.
Sekundärbehandlung
Die Sekundärbehandlung verwendet im Allgemeinen aerobe biologische Prozesse, um verbleibende organische Stoffe, einschließlich menschlicher Abfälle, Lebensmittel, Öle und Seife, abzubauen. Bakterien und andere Mikroorganismen verstoffwechseln organisches Material im Abfallmaterial. Ein Teil der verbleibenden Feststoffe wird von Mikroorganismen zu koagulierten Massen verarbeitet, die leichter entfernt werden können. Anschließend müssen die Mikroorganismen aus dem Abwasser entfernt werden, in der Regel durch Sedimentation oder Filtration. Obwohl die meisten Feststoffe während der Sekundärbehandlung entfernt werden, können einige gelöste Nährstoffe wie Stickstoff und Phosphor zurückbleiben.
Fortgeschrittene Behandlung
Eine erweiterte Behandlung ist erforderlich, um Feststoffe zu entfernen, die nach der Standard-Sekundärbehandlung verbleiben. Fortgeschrittene Behandlungen können als eine beliebige Anzahl von kurzen Stadien nach der Zweitbehandlung vorliegen oder in frühere Stadien integriert werden. Mit chemischen Verfahren werden Phosphor und Schwermetalle entfernt. Zur Stickstoffentfernung werden in der Regel biologische Verfahren eingesetzt. Zusätzliche Schritte können erforderlich sein, um bestimmte Industrie- oder Agrarchemikalien aus dem Abwasser zu entfernen. Die erweiterte Behandlung kann auch eine Filtrationsstufe umfassen, um alle verbleibenden Feststoffe zu entfernen.
Desinfektion
Eine Desinfektion ist notwendig, um Mikroorganismen aus dem Abwasser zu entfernen, die wieder in die Umwelt gelangen könnten. Desinfektionsmethoden können Chlor, Ozon, ultraviolettes Licht oder andere chemische Desinfektionsmittel verwenden. Obwohl die Chlorierung die gebräuchlichste Desinfektionsmethode ist, enthält das entstehende Abwasser Restchlor, das bei der Freisetzung Ökosysteme schädigen kann. Ozon- und UV-Verfahren führen zu saubereren Abwässern und werden zunehmend in der Abwasserbehandlung eingesetzt.