El propósito del tratamiento de aguas residuales es procesar los desechos humanos e industriales para que no sean peligrosos para los humanos o el medio ambiente. Las plantas de tratamiento utilizan procesos físicos, químicos y biológicos para eliminar sólidos y solutos contaminantes. El tratamiento de aguas residuales se divide en etapas, generalmente denominadas tratamiento preliminar, primario, secundario, avanzado y de desinfección. Las etapas de tratamiento eliminan los sólidos más gruesos en las primeras etapas, progresando hacia la eliminación de contaminantes solutos específicos en las últimas etapas.
Tratamiento preliminar y primario
Durante las primeras etapas del tratamiento, los sólidos se eliminan mediante cribado, sedimentación y desnatado. La etapa preliminar elimina los sólidos gruesos, generalmente mediante cribado. Esta etapa también intenta eliminar la arena. Durante la etapa preliminar, el flujo y la velocidad de las aguas residuales se mantienen altos para desalentar la sedimentación de sólidos. Después de la etapa preliminar, los desechos ingresan a la etapa primaria. Durante la etapa primaria, el flujo se reduce para favorecer la sedimentación. Los sólidos sedimentados se raspan del fondo y el material flotante se desnata. En esta etapa se elimina una cantidad significativa de aceite, grasa y jabón.
Tratamiento secundario
El tratamiento secundario generalmente utiliza procesos biológicos aeróbicos para degradar la materia orgánica restante, incluidos los desechos humanos, los alimentos, los aceites y el jabón. Las bacterias y otros microorganismos metabolizan el material orgánico del material de desecho. Parte de la materia sólida restante es procesada por microorganismos para formar masas coaguladas, que pueden eliminarse más fácilmente. Posteriormente se deben eliminar los microorganismos del efluente, generalmente mediante sedimentación o filtración. Aunque la mayoría de los sólidos se eliminan durante el tratamiento secundario, es posible que queden algunos nutrientes disueltos como el nitrógeno y el fósforo.
Tratamiento avanzado
Es necesario un tratamiento avanzado para eliminar los sólidos que quedan después del tratamiento secundario estándar. Los tratamientos avanzados pueden existir como cualquier número de etapas cortas después del tratamiento secundario, o pueden incorporarse en etapas anteriores. Los procesos químicos se utilizan para eliminar el fósforo y los metales pesados. Los procesos biológicos se utilizan generalmente para eliminar el nitrógeno. Es posible que se requieran pasos adicionales para eliminar químicos industriales o agrícolas específicos del efluente. El tratamiento avanzado también puede incluir una etapa de filtración para eliminar los sólidos restantes.
Desinfección
La desinfección es necesaria para eliminar los microorganismos del efluente que podrían volver al medio ambiente. Los métodos de desinfección pueden utilizar cloro, ozono, luz ultravioleta u otros desinfectantes químicos. Aunque la cloración es el método de desinfección más común, el efluente resultante contiene cloro residual que puede ser dañino para los ecosistemas al ser liberado. Los procesos de ozono y ultravioleta dan como resultado efluentes más limpios y se utilizan cada vez más en el tratamiento de aguas residuales.