Une station d'épuration des eaux usées nettoie les eaux usées et l'eau afin qu'elles puissent être retournées dans l'environnement. Ces plantes éliminent les matières solides et les polluants, décomposent les matières organiques et rétablissent la teneur en oxygène de l'eau traitée. Ils atteignent ces résultats à travers quatre séries d'opérations: préliminaire, primaire, secondaire et traitement des boues. Normalement, un réseau d'égouts reliés à des maisons, des bâtiments commerciaux, des écoles et des grilles de rue achemine les eaux usées et les solides vers les bassins de collecte et les bassins d'une usine de traitement dans un flux continu.
Prétraitement Phase
Les usines de traitement des eaux usées éliminent les «prélèvements faciles» pendant la phase de prétraitement. Un ensemble d'écrans de bar enlève de grands articles tels que des branches d'arbre, des déchets, des feuilles, des canettes, des chiffons, des bouteilles en plastique, des couches et d'autres déchets. Dans de nombreuses usines, des bassins d'égalisation et des chambres à grains de différents types régulent le débit d'eau de sorte que les pierres, le sable et le verre se déposent. Les bassins retiennent les eaux usées jusqu'à ce qu'il soit prêt pour le traitement et traitent les débordements dus aux fortes pluies. Certaines plantes écument la graisse et les graisses de la surface de l'eau pendant le prétraitement, parfois en utilisant des soufflantes d'air pour fouetter le matériau huileux dans une mousse pour faciliter l'enlèvement. Les autres plantes éliminent la graisse pendant le traitement primaire.
Traitement primaire
Après le prétraitement, les eaux usées s'accumulent dans les clarificateurs primaires, qui sont de grands bassins et des bassins de sédimentation. La gravité permet aux particules plus petites de se déposer. Les racleurs à entraînement mécanique collectent la matière solide et la dirigent vers les trémies reliées à l'équipement de traitement des boues. Si l'usine n'a pas enlevé la graisse et l'huile pendant le prétraitement, elle le fait dans cette phase en utilisant des skimmers de surface. Certaines usines utilisent des équipements pour saponifier les graisses collectées en les mélangeant avec de la lessive, produisant ainsi des savons et du glycérol.
Traitement secondaire
Dans la phase suivante, les plantes aèrent et agitent les eaux usées dans les bassins secondaires, ajouter des micro-organismes bénéfiques pour décomposer la matière organique en boue. Les plantes emploient un certain nombre de stratégies alternatives pour décomposer les boues. Par exemple, les plantes peuvent cultiver une masse de microbes et passer les déchets sur le biofilm. D'autres plantes mélangent la biomasse avec les déchets, créant des boues activées qui peuvent être recyclées pour être réutilisées. Le floc biologique résultant élimine le carbone et l'azote des déchets organiques. L'oxydation peut se produire à la surface des lagunes ou dans des lits filtrants contenant du charbon cokéfié et du calcaire. Certaines installations construisent des zones humides et des roselières qui décomposent les matières organiques. D'autres technologies utilisées comprennent des bioréacteurs à membrane et des filtres biologiques aérés. Les eaux usées qui en résultent s'accumulent et se déposent dans un réservoir de clarificateur secondaire.
Traitement des boues
La phase finale consiste à traiter l'eau et les biosolides restants, ou les boues. La gravité sépare les déchets organiques des grains plus lourds, qui peuvent être déposés dans une décharge. Les boues primaires restantes passent à un épaississeur, où elles sont centrifugées et alimentées dans des cuves de digestion contenant des bactéries anaérobies. Ces réservoirs produisent du méthane qui peut être utilisé pour alimenter l'usine. Le produit solide final, la boue stabilisée, peut être partiellement désodorisé et labouré dans le sol comme engrais. Les eaux résiduaires restantes sont traitées pour éliminer le phosphore, l'azote et d'autres éléments nutritifs, désinfectées avec du chlore, de l'ozone ou de la lumière ultraviolette, puis retournées à l'eau. Tous les rejets et équipements utilisés par les usines de traitement des eaux usées doivent répondre aux normes de l'Environmental Protection Agency des États-Unis.
