Celem oczyszczania ścieków jest przetwarzanie odpadów ludzkich i przemysłowych tak, aby nie były niebezpieczne dla ludzi i środowiska. Oczyszczalnie wykorzystują procesy fizyczne, chemiczne i biologiczne do usuwania zanieczyszczeń stałych i rozpuszczonych. Oczyszczanie ścieków podzielone jest na etapy, ogólnie określane jako oczyszczanie wstępne, pierwotne, wtórne, zaawansowane i dezynfekcyjne. Etapy obróbki usuwają grubsze ciała stałe na najwcześniejszych etapach, postępując w kierunku usunięcia określonych zanieczyszczeń rozpuszczonych w późniejszych etapach.
Leczenie wstępne i podstawowe
Podczas pierwszych etapów obróbki substancje stałe są usuwane poprzez przesiewanie, sedymentację i szumowanie. Etap wstępny usuwa grube cząstki stałe, zazwyczaj poprzez przesiewanie. Ten etap ma również na celu wyeliminowanie piasku. W fazie wstępnej przepływ i prędkość ścieków są utrzymywane na wysokim poziomie, aby zniechęcić do osadzania się ciał stałych. Po etapie wstępnym odpady trafiają do etapu pierwotnego. Podczas etapu pierwotnego przepływ jest zmniejszony, aby zachęcić do sedymentacji. Osadzone ciała stałe są zgarniane z dna, a pływający materiał jest odtłuszczany. Na tym etapie usuwane są znaczne ilości oleju, smaru i mydła.
Leczenie wtórne
Oczyszczanie wtórne zazwyczaj wykorzystuje tlenowe procesy biologiczne do degradacji pozostałej materii organicznej, w tym odchodów ludzkich, żywności, olejów i mydła. Bakterie i inne mikroorganizmy metabolizują materiał organiczny w materiale odpadowym. Część pozostałej substancji stałej jest przetwarzana przez mikroorganizmy w skoagulowane masy, które można łatwiej usunąć. Następnie drobnoustroje muszą zostać usunięte ze ścieków, zazwyczaj poprzez sedymentację lub filtrację. Chociaż większość ciał stałych jest usuwana podczas oczyszczania wtórnego, niektóre rozpuszczone składniki odżywcze, takie jak azot i fosfor, mogą pozostać.
Zaawansowane leczenie
Zaawansowana obróbka jest konieczna do usunięcia ciał stałych, które pozostają po standardowej obróbce wtórnej. Zaawansowane zabiegi mogą występować jako dowolna liczba krótkich etapów po obróbce wtórnej lub mogą być włączone do wcześniejszych etapów. Do usuwania fosforu i metali ciężkich stosuje się procesy chemiczne. Do usuwania azotu stosuje się zwykle procesy biologiczne. Mogą być wymagane dodatkowe kroki w celu usunięcia określonych chemikaliów przemysłowych lub rolniczych ze ścieków. Zaawansowane oczyszczanie może również obejmować etap filtracji w celu usunięcia wszelkich pozostałych ciał stałych.
Dezynfekcja
Dezynfekcja jest konieczna, aby usunąć ze ścieków mikroorganizmy, które mogłyby zostać uwolnione z powrotem do środowiska. Metody dezynfekcji mogą wykorzystywać chlor, ozon, światło ultrafioletowe lub inne chemiczne środki dezynfekujące. Chociaż chlorowanie jest najczęstszą metodą dezynfekcji, powstały ścieki zawierają resztkowy chlor, który może być szkodliwy dla ekosystemów po uwolnieniu. Procesy ozonowania i ultrafioletu powodują czystsze ścieki i są coraz częściej stosowane w oczyszczaniu ścieków.