טכניקות הפרדה לטיפול במפעלי טיפול בשפכים במים

מטרת הטיפול בשפכים היא לעבד פסולת אנושית ותעשייתית כך שהיא אינה מסוכנת לבני האדם או הסביבה. מפעלי טיפול משתמשים בתהליכים פיזיקליים, כימיים וביולוגיים כדי להסיר מוצקים ולמוסם מזהמים. טיפול בשפכים מחולק לשלבים, המכונה בדרך כלל טיפול ראשוני, ראשוני, משני, מתקדם וחיטוי. שלבי הטיפול מסירים מוצקים גסים יותר בשלבים המוקדמים ביותר, ומתקדמים לקראת הסרת מזהמים מומסים ספציפיים בשלבים האחרונים.

בשלבי הטיפול הראשונים, מוציאים מוצקים באמצעות סינון, שקיעה והרחקה. השלב הראשוני מסיר מוצקים גסים, בדרך כלל באמצעות הקרנה. שלב זה מנסה גם לחסל חצץ. בשלב הראשוני, זרימת הביוב ומהירותם נשמרות גבוהות כדי להרתיע שקיעת מוצקים. לאחר השלב המקדים הפסולת נכנסת לשלב הראשוני. בשלב הראשוני, הזרימה מופחתת כדי לעודד שקיעה. מוצקים שקועים מגורדים מלמטה, וחומר צף מוחלף. כמות משמעותית של שמן, שומן וסבון מוסרת בשלב זה.

הטיפול המשני משתמש בדרך כלל בתהליכים ביולוגיים אירוביים כדי להשפיל את החומרים האורגניים שנותרו, כולל פסולת אנושית, מזון, שמנים וסבון. חיידקים ומיקרואורגניזמים אחרים מטבוליזם חומר אורגני בחומר הפסולת. חלק מהחומר המוצק שנותר מעובד על ידי מיקרואורגניזמים ליצירת מסות קרושות, הניתנות להסרה ביתר קלות. בהמשך יש להוציא את המיקרואורגניזמים מהשפכים, בדרך כלל באמצעות שקיעת מים או סינון. למרות שמרבית המוצקים מוסרים במהלך הטיפול המשני, עשויים להישאר כמה חומרים מזינים מומסים כמו חנקן וזרחן.

טיפול מתקדם הכרחי להסרת מוצקים שנותרו לאחר טיפול משני סטנדרטי. טיפולים מתקדמים יכולים להתקיים ככל מספר שלבים קצרים לאחר הטיפול המשני, או לשלב אותם בשלבים מוקדמים יותר. משתמשים בתהליכים כימיים להסרת מתכות זרחניות וכבדות. בדרך כלל משתמשים בתהליכים ביולוגיים להסרת חנקן. ייתכן שיידרשו צעדים נוספים להסרת כימיקלים תעשייתיים או חקלאיים ספציפיים מהשפכים. טיפול מתקדם יכול לכלול גם שלב סינון להסרת כל המוצקים שנותרו.

חיטוי הוא הכרחי כדי להסיר מיקרואורגניזמים מהשפכים שעלולים להשתחרר חזרה לסביבה. בשיטות חיטוי ניתן להשתמש בכלור, אוזון, אור אולטרה סגול או חומרי חיטוי כימיים אחרים. אף על פי שכלור הוא שיטת החיטוי הנפוצה ביותר, השפכים שנוצרו מכילים כלור שיורי שעלול להזיק למערכות אקולוגיות עם שחרורו. תהליכי אוזון ואולטרה סגול גורמים לשפכים נקיים יותר, ומשמשים יותר ויותר לטיפול בשפכים.