Abwasserbehandlung ist der Prozess, Abwasser aufzufangen und es wieder in die Umwelt einzuleiten. Abwasser kann durch eine Vielzahl von Aktivitäten gebildet werden, einschließlich Waschen, Baden und Benutzen der Toilette. Als Abwasser gilt auch Regenwasserabfluss. Egal woher es kommt, dieses Wasser ist voller Bakterien, Chemikalien und anderer Verunreinigungen. Die Abwasserbehandlung reduziert die Schadstoffe auf ein akzeptables Niveau, um eine sichere Einleitung in die Umwelt zu gewährleisten.
Im Allgemeinen werden zwei Arten von Abwasserbehandlungssystemen verwendet: eine biologische Kläranlage und eine physikalisch-chemische Kläranlage. Die meisten Haushalte und Unternehmen erzeugen Abfälle, die auf natürliche Weise abgebaut werden können. Biologische Kläranlagen verwenden Bakterien und andere biologische Stoffe, um Abfälle abzubauen. Industrieabwässer können Chemikalien enthalten, die die Umwelt schädigen können, daher wird eine chemische Anlage zur Behandlung dieser Abfälle benötigt. Physikalisch-chemische Kläranlagen nutzen sowohl physikalische Verfahren als auch chemische Reaktionen zur Abwasserreinigung.
Eine biologische Kläranlage, beispielsweise eine kommunale Kläranlage, verwendet mehrere Tanks, um das anfallende Abwasser aufzubereiten. Zuerst wird das Abwasser gesiebt, um leicht zu entfernende Gegenstände zu entfernen, von denen einige die Maschinen der Kläranlage ruinieren könnten. Anschließend wird das Abwasser in ein Vorklärbecken geleitet, in dem Stoffe schwimmen oder im Tank sinken können. Das verbleibende Wasser wird dann in den Nachbehandlungstank geleitet, wo biologische Stoffe wie Bakterien einen Großteil der verbleibenden Schwebstoffe entfernen.
Die Stoffe, die bei der Wasseraufbereitung entfernt werden, werden als Schlamm bezeichnet. Dieser Schlamm wird behandelt und kann als Dünger oder zur Landgewinnung verwendet werden oder wird zur Deponierung oder Verbrennung geschickt. Um Schlamm zu behandeln, können Abfallwirtschaftsfachleute anaerobe Vergärung, aerobe Vergärung oder Kompostierung verwenden. Der Unterschied zwischen anaerober und aerober Vergärung besteht darin, dass die aerobe Vergärung in Gegenwart von Sauerstoff stattfindet, während dies bei der anaeroben Vergärung nicht der Fall ist. Bei der Kompostierung wird Schlamm mit Kohlenstoff vermischt, bevor er den Bakterien zum Verdauen zugeführt wird.
Nach der Sekundärbehandlung wird das Wasser dann einer Tertiärbehandlung unterzogen. Diese Behandlung ist die letzte Stufe, bevor Wasser in die Umwelt abgegeben werden kann und endet in der Regel mit einem Desinfektionsschritt. Dieser Schritt ist eigentlich eine chemische Behandlung in einer biologischen Behandlungsumgebung. Das aufbereitete Wasser, Abwasser genannt, wird dann in die Umwelt entsorgt. Dieses aufbereitete Wasser kann auch in Springbrunnen und zum Bewässern von Rasen verwendet werden.
Die physikalische/chemische Abwasserbehandlung beginnt mit der Entfernung von Schwebstoffen aus dem Abwasser. Das Wasser wird in große Tanks gepumpt, in denen sich Stoffe absetzen oder absinken, wie in einer biologischen Kläranlage. Ähnlich wie in einer biologischen Kläranlage kann dieser Prozess durch Rührwerke unterstützt werden, die das Wasser durchmischen und kleine Partikel zu größeren Partikeln verbinden. In einer physikalisch-chemischen Anlage kann dieser Prozess auch durch die Zugabe von Flockungsmitteln, einer Chemikalie, die größere Partikel bildet, unterstützt werden. Gelöste Luft kann auch verwendet werden, um die Entfernung von Partikeln zu unterstützen.
Chemische Prozesse umfassen zugesetzte Chemikalien, um gelöste Materialien auszufällen. Chemikalien wie Chlor können auch verwendet werden, um Cyanide in Kohlendioxid und Stickstoff umzuwandeln. Organische Chemikalien können auch durch Zugabe von Ozon oder Wasserstoffperoxid oxidiert werden. Chemikalien im Abwasser können auch mit ultraviolettem Licht abgebaut werden. Kommunale Kläranlagen können auch chemische Behandlungen verwenden, um Materialien wie Phosphor aus dem Abwasser zu entfernen.