Un impianto di trattamento delle acque reflue pulisce i liquami e l'acqua in modo che possano essere restituiti all'ambiente. Queste piante rimuovono solidi e sostanze inquinanti, abbattono la materia organica e ripristinano il contenuto di ossigeno dell'acqua trattata. Raggiungono questi risultati attraverso quattro serie di operazioni: trattamenti preliminari, primari, secondari e fanghi. Normalmente, una rete di fognature collegate a case, edifici commerciali, scuole e griglie stradali fornisce acque di scarico e solidi ai serbatoi e ai bacini di raccolta di un impianto di trattamento in un flusso senza fine.
Fase di pretrattamento
Le piante di acque reflue rimuovono i "facili prelievi" durante la fase di pretrattamento. Una serie di schermate a barra raccoglie oggetti di grandi dimensioni come rami di alberi, immondizie, foglie, lattine, stracci, bottiglie di plastica, pannolini e altri materiali di scarto. In molte piante, i bacini di equalizzazione e le camere di graniglia di vario tipo regolano la velocità di afflusso dell'acqua in modo che pietre, sabbia e vetro si depositino. I bacini trattengono i liquami finché non sono pronti per il trattamento e gestiscono i trabocchi a causa delle forti piogge. Alcune piante raschiano grasso e grassi dalla superficie dell'acqua durante il pretrattamento, a volte usando soffiatori per frizionare il materiale oleoso in una schiuma per una rimozione più facile. Altre piante rimuovono il grasso durante il trattamento primario.
Trattamento primario
Dopo il pretrattamento, l'acqua di scarico si raccoglie nei chiarificatori primari, che sono vasche di grandi dimensioni e vasche di sedimentazione. La gravità consente alle particelle più piccole di stabilirsi. I raschietti meccanici raccolgono materiale solido e lo dirigono verso le tramogge collegate all'attrezzatura per il trattamento dei fanghi. Se la pianta non ha rimosso grasso e olio durante il pretrattamento, lo fa in questa fase usando gli skimmer di superficie. Alcune piante usano l'attrezzatura per saponificare i grassi raccolti mescolandoli con la liscivia, producendo saponi e glicerolo.
Trattamento secondario
Nella fase successiva, le piante aerano e agitano le acque reflue nei bacini secondari, aggiungendo microrganismi benefici per scomporre la materia organica nei fanghi. Le piante impiegano una serie di strategie alternative per abbattere i fanghi. Ad esempio, le piante possono coltivare una massa di microbi e passare il materiale di scarto sul biofilm. Altre piante mescolano la biomassa con materiale di scarto, creando fanghi attivi che possono essere riciclati per il riutilizzo. Il conseguente fossile biologico rimuove carbonio e azoto dai rifiuti organici. L'ossidazione può avvenire in superficie, nelle lagune, o nei letti filtranti contenenti carbone e calcare cokificati. Alcune strutture costruiscono zone umide e canneti che decompongono materiali organici. Altre tecnologie utilizzate comprendono i bioreattori a membrana e i filtri aerati biologici. Le acque reflue risultanti si raccolgono e si depositano in un serbatoio di chiarificazione secondario.
Trattamento dei fanghi
La fase finale consiste nel trattare l'acqua residua e i biosolidi o il fango. La gravità separa i rifiuti organici dalla grana più pesante, che può essere depositata in una discarica. Il rimanente fango primario passa a un addensante, dove viene centrifugato e alimentato a serbatoi di digestione contenenti batteri anaerobici. Questi carri armati producono metano che può essere utilizzato per alimentare la pianta. Il prodotto solido finale, il fango stabilizzato, può essere parzialmente deodorato e arato nel suolo come fertilizzante. Le restanti acque reflue vengono trattate per rimuovere fosforo, azoto e altri nutrienti, disinfettate con cloro, ozono o luce ultravioletta e quindi restituite alla rete idrica. Tutti gli scarichi e le attrezzature utilizzate dagli impianti di trattamento delle acque reflue devono soddisfare gli standard statunitensi di protezione ambientale.
