Een afvalwaterzuiveringsinstallatie reinigt rioolwater en water zodat het weer in het milieu kan worden gebracht. Deze planten verwijderen vaste stoffen en verontreinigende stoffen, breken organisch materiaal af en herstellen het zuurstofgehalte van behandeld water. Ze bereiken deze resultaten door vier reeksen operaties: voorbehandeling, primaire, secundaire en slibbehandelingen. Normaal gesproken is een netwerk van riolen aangesloten op woningen, bedrijfsgebouwen, scholen en straatroosters levert afvalwater en vaste stoffen aan de verzameltanks en bassins van een zuiveringsinstallatie in een oneindige stromen.
Voorbehandelingsfase:
Afvalwaterinstallaties verwijderen de 'easy pickings' tijdens de voorbehandelingsfase. Een set barschermen harkt grote voorwerpen weg, zoals boomtakken, afval, bladeren, blikjes, vodden, plastic flessen, luiers en ander afvalmateriaal. In veel installaties regelen vereffeningsbassins en gritkamers van verschillende typen de snelheid van de watertoevoer, zodat stenen, zand en glas bezinken. De bassins houden afvalwater vast totdat het klaar is voor behandeling en verwerken overstorten als gevolg van hevige regenval. Sommige planten verwijderen tijdens de voorbehandeling vet en vet van het wateroppervlak, soms met behulp van luchtblazers om het olieachtige materiaal tot schuim te kloppen om het gemakkelijker te kunnen verwijderen. Andere installaties verwijderen vet tijdens de primaire behandeling.
Primaire behandeling
Na voorbehandeling verzamelt het afvalwater zich in primaire bezinkers, dit zijn grote bassins en bezinktanks. Door de zwaartekracht kunnen kleinere deeltjes bezinken. Mechanisch aangedreven schrapers verzamelen vaste stoffen en leiden deze naar trechters die zijn aangesloten op de slibbehandelingsapparatuur. Als de plant tijdens de voorbehandeling geen vet en olie heeft verwijderd, doet ze dat in deze fase met behulp van oppervlakteskimmers. Sommige fabrieken gebruiken apparatuur om verzamelde vetten te verzepen door ze te mengen met loog, waardoor zepen en glycerol worden geproduceerd.
Secundaire behandeling
In de volgende fase beluchten en roeren planten het afvalwater in secundaire bassins, waarbij nuttige micro-organismen worden toegevoegd om organisch materiaal af te breken tot slib. Planten gebruiken een aantal alternatieve strategieën om slib af te breken. Planten kunnen bijvoorbeeld een massa microben kweken en het afvalmateriaal over de biofilm laten gaan. Andere installaties mengen de biomassa met afvalmateriaal, waardoor actief slib ontstaat dat kan worden gerecycled voor hergebruik. De resulterende biologische vlok verwijdert koolstof en stikstof uit organisch afval. Oxidatie kan optreden aan het oppervlak - in lagunes - of in filterbedden die cokeskool en kalksteen bevatten. Sommige faciliteiten bouwen wetlands en rietvelden die organische materialen afbreken. Andere gebruikte technologieën zijn onder meer membraanbioreactoren en biologische beluchte filters. Het resulterende afvalwater verzamelt en bezinkt in een secundaire bezinktank.
Slibbehandeling
De laatste fase is het behandelen van het resterende water en de biologische vaste stoffen of slib. Zwaartekracht scheidt organisch afval van zwaarder gruis, dat op een stortplaats kan worden gestort. Het resterende primaire slib gaat naar een verdikkingsmiddel, waar het wordt gecentrifugeerd en naar vergistingstanks met anaërobe bacteriën wordt gevoerd. Deze tanks produceren methaan dat kan worden gebruikt om de centrale van stroom te voorzien. Het uiteindelijke vaste product, gestabiliseerd slib, kan gedeeltelijk worden ontgeurd en als meststof in de grond worden geploegd. Het resterende afvalwater wordt behandeld om fosfor, stikstof en andere voedingsstoffen te verwijderen, gedesinfecteerd met chloor, ozon of ultraviolet licht en vervolgens teruggevoerd naar de waterleiding. Alle lozingen van en apparatuur die door afvalwaterzuiveringsinstallaties worden gebruikt, moeten voldoen aan de normen van de Amerikaanse Environmental Protection Agency.
