Vesivarojen kestävyyden ja ympäristönsuojelun painopisteen kasvaessa maailmanlaajuisesti tehokkaasta jätevedenkäsittelytekniikasta on tullut välttämätön ydinosa nykyaikaisessa kaupunki- ja teollisuusinfrastruktuurissa. Jäteveden käsittely ei ole yksi-vaiheinen toimenpide, vaan pikemminkin systemaattisesti suunniteltu, monivaiheinen{2}}puhdistusprosessi. Tämä prosessi on tyypillisesti jaettu kolmeen päävaiheeseen, joista jokainen kohdistuu tietyntyyppisiin epäpuhtauksiin asteittain sen varmistamiseksi, että lopullinen poistettava tai uudelleen käytetty vesi täyttää tiukat standardit.
► Ensisijainen hoito: Perusvaihe kiintoaineiden poistoon
Ensisijainen hoitoon koko jätevedenkäsittelyprosessin lähtökohtasen ydintavoitteena on kiinteiden aineiden peruserottelu nesteistä fyysisten menetelmien kautta. Puhdistukseen tuleva raakajätevesi virtaa ensin läpibaarinäyttöjärjestelmä. Tämä järjestelmä toimii suurena suodattimena, joka sieppaa suuret kiinteät jätemateriaalit, kuten muovipullot, kankaat ja puun oksat, ja estää niitä tukkeutumasta tai vahingoittamasta pumppuja ja putkia myöhemmissä käsittelyyksiköissä.
Tämän jälkeen jätevesi tulee sisäänhiekkakammiojossa virtausnopeus pienenee, jolloin tiheämmät epäorgaaniset hiukkaset (kuten hiekka ja sora) laskeutuvat painovoiman vaikutuksesta. Esiseulonnan ja hiekanpoiston jälkeen jätevesi ohjataan sisäänensisijainen kirkastin. Tässä virtaus hidastuu entisestään, mikä antaa riittävästi aikaa suspendoituneiden orgaanisten kiintoaineiden laskeutumiseen, jolloin muodostuu niin sanottua primäärilietettä. Esikäsittely vähentää merkittävästi jäteveden kiintoainepitoisuutta, mikä vähentää seuraavan, monimutkaisemman biologisen käsittelyvaiheen kuormitusta. Se on kriittinen esikäsittelyvaihe, joka varmistaa koko järjestelmän vakaan toiminnan.
► Toissijainen käsittely: Puhdistuksen biologinen ydin
Ensikäsittelyn jälkeen jätevesi edelleensisältää suuren määrän liuennutta orgaanista ainetta ja kolloidisia aineita, jotka ovat ensisijaisia poistokohteita toissijaisessa käsittelyssä.Toissijainen käsittely, jota usein kutsutaan biologiseksi käsittelyksi, jäljittelee ja tehostaa vesistöissä esiintyviä luonnollisia itsestään{0}}puhdistuvia prosesseja hyödyntäen mikro-organismien aineenvaihduntaa näiden orgaanisten epäpuhtauksien hajottamiseen.
Tällä hetkellä eniten käytetty toissijainen käsittelytekniikka onaktiivilieteprosessi ja sen erilaiset modifioidut versiot.Tämän menetelmän ydin onilmastussäiliö, jossa happea syötetään suuren bakteerien, alkueläinten ja muiden mikro-organismeista koostuvien aktiivilieteflokkien viljelyyn. Nämä mikro-organismit käyttävät jäteveden orgaanista ainetta "ruokana", hajottaen sen hiilidioksidiksi, vedeksi ja uusiksi mikrobisoluiksi. Sitten seos valuu sisääntoissijainen selkeytin,jossa aktiiviliete laskeutuu ja erotetaan käsitellystä vedestä. Suurin osa tästä lietteestä onpalasi ilmastussäiliömikrobipitoisuuden ylläpitämiseksi, samalla kun pieni määrä ylimääräistä lietettä poistetaan järjestelmästä jatkokäsittelyä varten. Aktiivilietemenetelmän muunnelmaa, hapetusojaprosessia suositaan yksinkertaistetun prosessivirtauksen, vakaan toiminnan ja vahvan iskukuormituksenkestävyyden vuoksi. Lisäksi,biofilmiprosession toinen tärkeä toissijainen käsittelytekniikka. Tässä menetelmässä mikro-organismit kiinnittyvät tietyn väliaineen pintaan biokalvon muodostamiseksi. Kun jätevesi virtaa tämän pinnan yli, biofilmi adsorboi ja hajoaa epäpuhtauksia.
► Kolmannen asteen käsittely: edistynyt kiillotus korkealaatuiselle{0}}jätevedelle
Kolmannen asteen hoito, joka tunnetaan myös nimelläedistynyt hoito,edustaa korkeinta jätevedenpuhdistustasoa. Se ei ole vakioominaisuus kaikissa puhdistuslaitoksissa, ja sitä käytetään tyypillisesti silloin, kun jäteveden on täytettävä erityiset päästövaatimukset tai se on suunniteltu resurssien talteenottoon ja uudelleenkäyttöön. Sen tavoitteena onpoistaa tietyt epäpuhtaudet, jotka jäävät jäljelle sekundaarikäsittelyn jälkeen erittäin korkealaatuisen-veden tuottamiseksi.Tässä vaiheessa käytettävät teknologiat ovat monipuolisia ja hyvin kohdennettuja. Esimerkiksi vesistöjen rehevöitymisen estämiseksi tarvitaan typen ja fosforin poisto. Tämä voidaan saavuttaaoptimoimalla biologisia käsittelyprosesseja (kuten A2/O-prosessia) tai lisäämällä kemiallisia aineita. Joillekin vastahakoisille orgaanisille epäpuhtauksille menetelmiä, kutenaktivoituhiilen adsorptiotaikehittyneet hapetusprosessit (AOP)voidaan käyttää niiden poistamiseen. Jos käsitelty vesi on tarkoitettu teolliseen tuotantoon tai tiettyyn kunnalliseen ei--juomakäyttöön, se voi vaatiakalvosuodatustekniikat (kuten käänteisosmoosi)liuenneiden suolojen ja jopa pienempien hiukkasten poistamiseen. Lopuksi desinfiointi on kriittinen vaihe vesiturvallisuuden varmistamiseksi. Tämä saavutetaan yleensä käyttämällä menetelmiä, kuten ultraviolettisäteilyä (UV-säteilyä), otsonointia tai kloorausta patogeenisten bakteerien ja virusten tehokkaaseen tappamiseen vedessä varmistaen, että jätevesi täyttää kansanterveysstandardit. Kolmanneksi käsiteltyä vettä voidaan käyttää turvallisesti erilaisissa sovelluksissa, kuten teollisuuden jäähdytyksessä, kaupunkimaisemissa, teiden pesussa ja jopa ekologisessa täydennyksessä, mikä on ratkaiseva tae vesivarojen kierrätyksen saavuttamiselle.