آلاینده های موجود در فاضلاب را با روش های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی جداسازی می شود. هر یک از این روش ها را معمولا تحت عنوان عملیات واحد فیزیکی، فرآیند های واحد شیمیایی و فرآیند های بیولوژیکی دسته بندی می شود.

عملیات واحد فیزیکی

روشهای تصفیه ای که در آنها کاربرد نیروهای فیزیکی غالب است را عملیات واحد فیزیکی می نامند.

واحد هایی نظیر آشغال گیری ، دانه گیری، اختلاط، انعقاد، ته نشینی، شناور سازی، صافی سازی و انتقال گاز از واحد های فیزیکی هستند .

واحد آشغال گیری

آشغال گیر اولین واحد فیزیکی در تصفیه خانه های فاضلاب بوده و در واقع دستگاهی با روزنه های عموما هم اندازه که برای نگهداری مواد جامد معلق درشت موجود در فاضلاب کاربرد دارد.

واحد دانه گیری

دانه گیری اولین واحد در تصفیه خانه است که عمل ته نشینی در آن انجام می شود.

حوضچه دانه گیری برای جداسازی دانه هایی مانند شن، سنگریزه و سایر جامدات سنگین که سرعت ته نشینی یا وزن مخصوص آنها بیشتر از جامدات آلی فساد پذیر موجود در فاضلاب است، به کار می رود.

واحد یکنواخت سازی جریان

یکنواخت سازی جریان یا واحد متعادل ساز به منظور غلبه بر مشکلات بهره برداری ناشی از نوسانات میزان جریان، بهبود عملکرد واحد های بعدی تصفیه خانه مورد استفاده قرار می گیرد .

تصفیه مقدماتی

جهت بهبود تصفیه پذیری فاضلاب و جداسازی چربی و کف می توان از عملیاتی مانند پیش هوادهی و لخته سازی در تصفیه مقدماتی استفاده نمود.

فرآیند های واحد شیمیایی

روش های تصفیه ای که در آنها جداسازی یا تبدیل آلاینده ها بر اثر افزودن مواد شیمیایی یا در نتیجه واکنش های شیمیایی انجام می شود را فرآیند های واحد شیمیایی می نامند.

ترسیب شیمیایی، جذب سطحی و ضد عفونی کردن از رایج ترین فرایند های تصفیه در تصفیه خانه فاضلاب هستند.

تصفیه بیولوژیکی فاضلاب

روش های تصفیه ای که در آنها جداسازی آلاینده ها از طریق فعالیت بیولوژیکی انجام می شود را فرآیند های واحد بیولوژیکی می نامند .

تصفیه بیولوژیکی، موثرترین روش برای کاهش مواد آلی در آب ها و پساب ها است. فرآیند های متداول فاضلاب بر اساس نوع میکروارگانیسم های فعال ، به سه گروه اصلی تقسیم می گردند :

فرآیند های بی هوازی

فرآیند های بیولوژیکی ترکیبی (هوازی ، بی هوازی ،انوکسیک ) که بعنوان فرآیند های پیشرفته فاضلاب در حذف ازت و فسفر می باشند .
بسته به این که تصفیه بیولوژیکی در سیستم های رشد معلق، رشد چسبنده یا ترکیبی از آنها انجام می شود، هر یک از فرآیند ها را می توان به انواع دیگری تقسیم کرد.

تصفیه بیولوژیکی هوازی فاضلاب

در تصفیه بیولوژیکی به روش هوازی، فاضلاب توسط میکروارگانیسم های هوازی و در حضور اکسیژن شروع به حذف مواد آلی و تصفیه فاضلاب می کنند.

تصفیه بیولوژیکی به روش هوازی بسته به نوع محیط رشد و روش تصفیه انواع مختلفی دارد که در زیر برخی از روش های بیولوژیکی فاضلاب را به اختصار توضیح می دهیم.

فرآیند لجن فعال

لجن فعال یک سیستم کشت میکروبی رشد معلق است .

دلیل نام گذاری این روش به دلیل وجود میکروارگانیسم های زنده و فعال در لجن ته نشین شده است که برای افزایش جرم زنده و بهبود فرآیند تصفیه به سیستم برمی گردد.

لجن فعال با هوادهی گسترده (EASS)

فرآیند هوادهی گسترده نوعی لجن فعال است که در آن زمان هوادهی طولانی تر و بارگذاری آلی کمتر است.

در این روش با توجه به طولانی بودن هوادهی، میزان لجن تولیدی کمتر است و این فرآیند برای اجتماعات کوچک کاربرد دارد.

لجن فعال با رشد ثابت (IFAS)

در اين مخزن با استفاده از پكينگ هايي از جنس PVC محيطي مناسب جهت رشد چسبنده باكتري ها ایجاد شده و شرایط هوازی نیز بوسیله هوادهي عمقي ديفيوزهايي كه در كف مخزن قرار دارد، انجام می شود.

اين سيستم نسبت به سيستم هاي قديمي و متعارف نياز به فضاي بسيار كمي دارد و در اين راكتورها از هيچ گونه دستگاه هاي پيچيده مكانيكي و الكترومكانيكي استفاده نمي شود.

لجن فعال با بستر رشد متحرک (MMBR)

تصفیه فاضلاب به روش MMBR نوعی لجن فعال می یاشد که در این روش برای افزایش سطح تماس و سطح رشد میکروارانیسم ها از پکینگ مدیا متحرک استفاده می گردد که در داخل مخزن به صورت معلق قرار دارد.

راکتور ناپیوسته متوالی (SBR)

SBR یک راکتور پر و خالی شونده است و در واقع یک نوع راکتور اختلاط کامل مجزا است که در آن تمامی مراحل فرآیند لجن فعال به وقوع می پیوندد. مایع مخلوط در طی تمامی چرخه ها درون راکتور باقی می ماند، به همین علت نیازی به تانک های ته نشینی مجزا نیست.

تماس دهنده های بیولوژیکی دوار (RBC)

RBC نوعی از بیو راکتورهای لایه ثابت هستند که از یکسری صفحات مدور نزدیک به هم از جنس پلی استریم و یا پلی وینل کلرید تشکیل شده اند. این صفحات در داخل فاضلاب به آرامی می چرخند. مواجه متناوب مواد آلی موجود در فاضلاب با اکسیژن موجود در هوا باعث می شود که فاضلاب تصفیه شود.

بیو راکتور های غشایی (MBR)

تصفیه فاضلاب به روش MBR در واقع همان لجن فعال می باشد با این تفاوت که برای جداسازی و ته نشینی مواد معلق از فاضلاب از سیستم های غشایی استفاده می شود که سیستم غشایی جهت جداسازی می تواند در واحد هوادهی و یا در واحدی مجزا انجام شود.

تصفیه بیولوژیکی بی هوازی فاضلاب

در تصفیه بیولوژیکی غیر هوازی فاضلاب ، پساب با تعداد زیادی از میکروارگانیسم ها مخلوط می شود که در این روش هوا دخالتی ندارد .

در این روش باکتری ها رشد می کنند و مواد آلی موجود در پساب را به دی اکسید کربن و گاز متان تبدیل می کنند .

از جمله روش های تصفیه بی هوازی فاضلاب شامل روش های زیر می باشد :

سپتیک تانک نوعی روش بی هوازی تصفیه فاضلاب می باشد .

در واقع سپتیک تانک یک روش مقدماتی تصفیه فاضلاب می باشد , که در این روش مواد معلق قابل ته نشینی ، ته نشین شده و با این طریق سبب تصفیه فاضلاب می گردد .

فرآیند لایه لجن بی هوازی با جریان رو به بالا (UASB)

در فرآیند لایه لجن بی هوازی با جریان رو به بالا (UASB) ، فضولات تصفیه نشدنی را از پایین راکتور به آن وارد می کنند .

فاضلاب از میان یک لایه لجنی مرکب از دانه ها یا ذرات تشکیل شده به روش بیولوژیکی به طرف بالا جریان می یابد .

فرآیند لایه ثابت با جریان رو به بالا (UAFB)

در روش تصفیه فاضلاب به روش UAFB ، آكنده هايي از جنس پلاستيك يا P.V.C براي رشد و تكثير ميكروارگانيسمها كه معمولاً بسيار سريع مي باشد به وجود مي آورند.

ميزان كاهش BOD و COD در اين سيستم ها ( 80 الي 95 درصد ) مي باشد.

فرآیند های بیولوژیکی ترکیبی

فرآیندهای بیولوژیکی ترکیبی (هوازی ، بیهوازی و آنوکسیک ) که بعنوان فرآیندهای پیشرفته فاضلاب در حذف فسفر و نیتروژن موثر می باشد.

تصفیه فاضلاب به روش MLE

یکی از روش های بیولوژیکی ترکیبی جهت حذف ازت و فسفر روش MLE می باشد . این روش در بسیاری از تصفیه خانه‌ها به کار گرفته شد ولی سال‌ها بعد محققان با انجام آزمایشات فراوان دریافتند که اگر فاضلاب خروجی از حوض هوادهی به حوض انوکسیک منتقل شود راندمان حذف نیتروژن چند برابر شده و به این ترتیب این فرآیند را روش “اصلاح” شده‌ی لودزاک و اتینگر نامیدند .