Degradasi polutan dalam pengolahan air limbah adalah proses penghapusan bertahap dan pemurnian progresif dengan langkah-langkah inti yang dibagi menjadi empat tahap: pra-pengolahan, pengolahan primer,perawatan sekunder, dan pengolahan tersier, masing-masing menargetkan jenis polutan yang berbeda
Tujuan utamanya adalah untuk menghilangkan kotoran partikel besar untuk mencegah penyumbatan pada peralatan berikutnya.Melalui layar bar (untuk menyaring puing-puing terapung seperti cabang dan kantong plastik) dan ruang pasir (untuk memisahkan partikel anorganik seperti lumpur dan batu melalui gravitasi), polutan fisik di air limbah pada awalnya berkurang, mengurangi beban pada proses pengolahan berikutnya.
Fokusnya adalah pada zat padat tersuspensi (SS) dan COD parsial, dengan fasilitas inti adalah tangki sedimentasi.dan partikel yang tersuspensi menetap ke dasar di bawah gravitasiPada saat yang sama, minyak terapung dihilangkan melalui pemisah minyak. Langkah ini dapat menghilangkan sekitar 30% COD dan 60% SS,tapi tidak bisa mencemari zat organik yang larut atau nitrogen dan fosfor.
Menggunakan proses metabolisme mikroba untuk membongkar zat organik larut, nitrogen, fosfor, dan polutan lainnya adalah langkah kunci dalam pemurnian air limbah,dengan proses arus utama dibagi menjadi tiga tahap: anaerob, anoksik, dan aerob
Tahap anaerob: Dalam lingkungan bebas oksigen, bakteri anaerob memecah materi organik makromolekuler (seperti protein dan pati) menjadi asam organik molekul kecil dan metana,mengurangi beban pada tahap aerobik berikutnya.
Zona anaerob: Bakteri fakultatif menyelesaikan denitrifikasi dalam kondisi tanpa oksigen molekuler tetapi dengan nitrat, mengubah nitrat menjadi gas nitrogen yang dilepaskan ke udara.
Tahap aerobik: aerisasi dan oksigenasi, di mana bakteri aerobik (seperti flocculants dan bakteri nitrifying) berkembang biak dalam jumlah besar,mengoksidasi dan membongkar zat organik molekul kecil menjadi CO2 dan H2O; bakteri nitrifying juga dapat mengubah nitrogen amonia menjadi nitrat, mencapai penghapusan nitrogen.
Setelah reaksi biokimia, mikroorganisme bergabung dengan polutan untuk membentuk lumpur aktif, yang dipisahkan dengan sedimentasi dalam pencerahan sekunder.Supernatant memasuki proses pengolahan berikutnya, sementara sebagian lumpur dikiruk kembali untuk mempertahankan populasi mikroba dalam sistem dan sebagian dikeluarkan untuk perawatan lebih lanjut.
Untuk lebih memurnikan sisa jejak nitrogen dan fosfor, zat padat tersuspensi, dan bahan organik tahan api dalam limbah sekunder untuk memenuhi standar pelepasan yang lebih tinggi, proses umum meliputi:
Penghapusan fosfor kimia (menambahkan koagulan seperti PAC dan PFS untuk membentuk precipitat fosfat);
Filtrasi membran (misalnya, membran MBR, mencegat zat padat tersuspensi residual dan mikroorganisme);
Disinfeksi (penambahan natrium hipoklorit, desinfeksi UV, dan penghapusan patogen).
Air yang diproses akhir dapat langsung dibuang atau digunakan kembali (misalnya, untuk menghiasi taman atau mencuci toilet).