معالجة مياه الصرف الصحي عملية معقدة تتضمن عدة مراحل لإزالة الملوثات من المياه المستخدمة، لتحويلها إلى ماء آمن يُعاد استخدامه أو يُطرح في البيئة. تختلف تفاصيل العملية باختلاف حجم النظام و المتطلبات المحلية، لكن المراحل الأساسية تشمل :

1. المعالجة الأولية:

*

الفرز:

إزالة المواد الصلبة الكبيرة مثل العيدان والحجارة والقمامة باستخدام الشبكيات والفلاتر الخشنة.
*

التسوية:

إزالة المواد الصلبة العالقة (مثل الرمل والطين) بإبطاء تدفق المياه في أحواض التسوية، مما يسمح للمواد الصلبة بالترسب في القاع. كما يتم فصل الدهون والزيوت التي تطفو على السطح.
*

التخثير (اختياري):

إضافة مواد كيميائية (مثل أملاح الألومنيوم أو الحديد) لتحسين عملية التسوية وزيادة كفاءة إزالة المواد العالقة.

2. المعالجة الثانوية:

*

التحليل البيولوجي:

إزالة المواد العضوية الذائبة باستخدام الكائنات الحية الدقيقة (البكتيريا والفطريات). يتم ذلك غالباً في أحواض الهوائية (التي تُضخ فيها كميات من الهواء لتعزيز نمو الكائنات الحية الدقيقة) أو أحواض التهوية الهوائية (التي تعتمد على التهوية الطبيعية). الكائنات الدقيقة تحلل المواد العضوية وتحولها إلى طين حيوي (biosolids).
*

التسوية الثانوية:

فصل الطين الحيوي من المياه المعالجة.

3. المعالجة الثلاثية (اختياري):

هذه المرحلة تُستخدم لتحسين جودة المياه المعالجة، وتشمل تقنيات مختلفة مثل:

*

الترشيح:

إزالة المواد العالقة الدقيقة باستخدام الرمل أو الفحم أو أغشية الترشيح.
*

التعقيم:

قتل البكتيريا والفيروسات باستخدام الكلور أو الأشعة فوق البنفسجية (UV) أو الأوزون.
*

إزالة النيتروجين والفوسفور:

إزالة هذه العناصر المغذية التي تُسبب التلوث في المياه السطحية. تُستخدم تقنيات مثل إزالة النيتروجين النيتروجيني (nitrification-denitrification) وإزالة الفوسفور الكيميائي.

4. معالجة الطين الحيوي:

الطين الحيوي الناتج من المعالجة الثانوية يحتاج إلى معالجة قبل التخلص منه. الخيارات تشمل:

*

التجفيف:

إزالة الماء من الطين الحيوي لجعله أكثر سهولة في النقل والتخلص منه.
*

التحليل الحراري:

حرق الطين الحيوي لإنتاج الطاقة.
*

التسميد:

استخدام الطين الحيوي كسماد في الزراعة (بعد التعقيم المناسب).
*

التخلص في مكب النفايات:

طريقة أقل شيوعاً بسبب مخاطر التلوث.

المحطات المعالجة الحديثة تتضمن أيضاً:

*

نظم مراقبة متقدمة:

لضمان كفاءة عملية المعالجة ومراقبة جودة المياه.
*

تقنيات الاستعادة:

لإعادة استخدام المياه المعالجة في الري أو الصناعة.


يُعتبر اختيار تقنيات معالجة مياه الصرف الصحي قراراً هندسياً مُعقداً، ويعتمد على العديد من العوامل، بما في ذلك:

*

كمية مياه الصرف الصحي.

*

نوعية مياه الصرف الصحي.

*

المتطلبات البيئية.

*

الميزانية المتاحة.

*

التقنيات المتاحة.

هذه المعلومات هي نظرة عامة، والتخصصات الهندسية المختلفة تلعب دورا مهما في تصميم و تشغيل محطات معالجة مياه الصرف الصحي.