Oczyszczalnia ścieków jest zespołem obiektów (urządzeń) służących do usunięcia zanieczyszczeń odprowadzanych ze ściekami.

Z uwagi na wielkość oczyszczalni można wyróżnić:

• Oczyszczalnie przydomowe (zagrodowe) – mogą oczyścić ścieki dopływające z jednego domu lub niewielkiej osady.
• Oczyszczalnie zbiorcze komunalne (miejskie, gminne) – oczyszczają ścieki odprowadzane z dużych skupisk ludzkich.

W technologi oczyszczania ścieków wyróżniamy trzy podstawowe etapy oczyszczania ścieków:

1. oczyszczanie mechaniczne,
2. oczyszczanie biologiczne,
3. oczyszczanie chemiczne.

OCZYSZCZANIE MECHANICZNE

Oczyszczanie mechaniczne ścieków (oczyszczanie wstępne) stanowi pierwszy i podstawowy element oczyszczalni. Zadaniem wstępnego oczyszczania jest przygotowanie ścieków do dalszych procesów biologicznych.

Podstawowymi procesami wykorzystywanymi we wstępnym oczyszczaniu są:

1. Cedzenie - zatrzymywanie zanieczyszczeń na perforowanych przegrodach.
2. Sedymentacja – rozdzielanie fazy stałej od cieczy na skutek opadania cząstek stałych pod wpływem siły grawitacji.
3. Flotacja - wynoszenie cząstek o mniejszej gęstości na powierzchnię cieczy.

W wyniku procesu cedzenia realizowanego na kratach i sitach usuwane są duże zanieczyszczenia stałe, pływające lub wleczone po dnie kanału. Drobne zawiesiny mineralne oddzielane są w procesach sedymentacji w piaskowniku. Następnym etapem jest oddzielenie innych niż mineralne substancji opadających. Procesy te prowadzone są w osadnikach. Substancje oleiste i tłuszcze można usuwać symultanicznie podczas procesów sedymentacji w piaskowniku lub w wydzielonych urządzeniach – odtłuszczaczach wykorzystujących zjawisko flotacji.

Podczas mechanicznego oczyszczania ścieków usuwa się ok. 30% zanieczyszczeń zużywających tlen [Kemipol, 1995] co jest niewystarczające . Dlatego też, ta metoda jest traktowana jako wstępny etap oczyszczania. Podczas mechanicznego oczyszczania nie są usuwane rozpuszczone związki azotu i fosforu.

Usunięcie ze ścieków większych zanieczyszczeń oraz tłuszczy umożliwia poprawne i bezawaryjne działanie kolejnych obiektów oczyszczalni. Jednocześnie zapewnia ochronę odbiornika ścieków przed odkładaniem się osadów.

OCZYSZCZANIE BIOLOGICZNE

Biologiczne oczyszczanie ścieków polega na biochemicznym rozkładzie z udziałem organizmów żywych, które może być przeprowadzone w warunkach :

1. półnaturalnych,
2. sztucznych.

Oczyszczanie ścieków w warunkach półnaturalnych polega na technicznym przystosowaniu środowiska naturalnego do przyjmowania ścieków oraz stworzenia warunków do oczyszczania ścieków. Obecnie metody te wykorzystuje się sporadycznie między innymi w oczyszczalniach hydrofitowych. Oczyszczalnie hydrofitowe [Obarska-Pempkowiak 2002] są obiektami, których praca symuluje warunki hydrauliczne i siedliskowe naturalnych ekosystemów bagiennych.

Biologiczne oczyszczanie ścieków w warunkach sztucznych polega na intensyfikacji naturalnych procesów biologicznego oczyszczania ścieków przy użyciu odpowiednich urządzeń technicznych umożliwiających wytworzenie optymalnych warunków dla rozwoju organizmów żywych.

Można powiedzieć, że biochemiczne oczyszczanie ścieków sprowadza się do zmiany postaci i składu zanieczyszczeń na formę usuwalną ze ścieków metodami mechanicznymi [ Heidrich i inni 1984]. Dokładniej zmiana postaci zanieczyszczeń polega na tym, że organizmy prowadzące biochemiczny rozkład zanieczyszczeń wykorzystują je do swoich procesów życiowych jako pokarm, w wyniku czego następuje usunięcie tych zanieczyszczeń ze ścieków. Jednocześnie w wyniku rozwoju organizmów rośnie ich liczba, a ze względu na formy, w jakich występują można je łatwo oddzielić od ścieków metodami mechanicznymi.

Mikroorganizmy wykorzystywane w oczyszczaniu ścieków mogą występować jako zawieszone w cieczy zgrupowania tzw. kłaczki osadu czynnego lub porastać powierzchnie w postaci błony biologicznej.

OCZYSZCZANIE CHEMICZNE

Chemiczne oczyszczanie ścieków ma na celu przeprowadzenie koagulacji i/lub wytrącenia nierozpuszczalnych soli związków zawartych w ściekach, w celu umożliwienia ich dalszego usunięcia ze ścieków na drodze procesów mechanicznych. Proces chemicznego oczyszczania ścieków prowadzi się dodając do ścieków roztworu koagulantu i ewentualnie flokulantu (polimeru) [Heidrich 2005].

Podstawowym zadaniem procesów chemicznego oczyszczania ścieków komunalnych jest redukcja zawartości fosforu w ściekach poniżej poziomu jaki może zapewnić biologiczny stopień oczyszczania tj. poniżej wartości 1,5-1 g/m3.