Mehaničkim postupcima prečišćavanja nazivamo postupke koji se zasnivaju na fizičkim osobinama vode i nečistoća (razlike u specifičnoj masi, obliku, težini,..) i na delovanju fizičkih sila (gravitacija, pritisak,…). Ti postupci su osnova tzv. prethodne obrade i procesa primarnog prečišćavanja, kao i pojedenih faza procesa sekundarnog i tercijalnog prečišćavanja otpadnih voda. U mehaničke postupke, između ostalog, spada:
- Uklanjanje grubih suspendovanih i plivajućih materijala (rešetke, sita)
- Uklanjanje internog materijala, ulja i masti, hvatača peska
- Uklanjanje suspendovanih čestica – taloženjem, flotacijom, filtracijom
Hemijskim procesima prečišćavanja nazivamo procese u kojima se prečišćavanje obavlja pomoću određenih hemijskih reakcija ili određenih fizičko-hemijskih fenomena. Osnovna primena hemijskog prečišćavanja otpadnih voda je uklanjanje suspendovanih i koloidnih rastvorenih materijala koagulacijom i flokulacijom, te uklanjanje pojedenih rastvorenih materijala hemijskim taloženjem, jonskom izmenom, oksidacijom, adsorpcijom.
Uklanjanje suspendovanih i koloidnih materija iz otpadne vode koagulacijom i flokulacijom (nastale flokule se izdavanju iz vode taloženjem, flotacijom ili filtracijom) svakako je najzatupljeniji postupak hemijskog prečišćavanja otpadnih voda.
Nakon uklanjanja suspendovanih i koloidno dispergovanih čestica koje se mogu taložiti, preostale netaložive koloidne čestice i rastvorene organske materije, iz vode se uklanjaju tzv. sekundarnim prečišćavanjem, a to se najčešće izvodi biološkim procesima prečišćavanja.
Biološko prečišćavanje zasniva se na aktivnostima kompleksne mikroflore (mikroorganizama), koja u toku svog životnog ciklusa usvaja organske i deo neorganskih materija koje čine zagađenje otpadne vode, koristeći ih za održavanje životnih aktivnosti i stvaranje novih ćelija. Biološko prečišćavanje se prvenstveno koristi za uklanjanje organskog zagađenja otpadne vode. Takođe, koristi se i za uklanjanje azota iz otpadne vode, procesima nitrifikacije i denitrifikacije.
Biološkim putem može se ukloniti i organska frakcija muljeva koji nastaju u toku primarnog prečišćavanja otpadne vode (primarni mulj), kao i razgraditi višak biomase mikroflore iz procesa biološkog prečišćavanja otpadne vode (sekundarni mulj), što se naziva (biološka) stabilizacija muljeva ili digestija.
Razlikujemo aerobni i anaerobni biološki proces prečišćavanja, koji se zasniva na biološkoj aktivnosti aerobnih, odnosno anaerobnih mikroorganizama. Osnovna razlika je u „putevima“ biološke oksidacije organske materije.
Aerobni put oksidacije karakteriše produkcija velike količine slobodne energije (posledica je brz i intenzivan rast biomase mikroorganizama, odnosno brzo prečišćavanje) i nastajanje terminalnih proizvoda oksidacije sa malim sadržajem energije (posledica je velika efikasnost prečišćavanja).
Anaerobni put dovodi do stvaranja krajnjih produkta oksidacije sa velikim sadržajem energije (od kojih se gasoviti produktu, tzv. biogas, lako koriste kao izvor energije), što ima za posledicu slabiji efekat prečišćavanja. Anaerobni put oksidacije produkuje malo slobodne energije usled čega mnogo sporije rastu mikroorganizmi i nastaje manje biomase, te je sam proces anaerobnog prečišćavanja sporiji.
Aerobno prečišćavanje je daleko više zastupljeno od anaerobnog. Primenjuje se u obradi otpadnih voda sa malom i srednjom koncentracijom organskog zagađenja, tj. u obradi slabo i srednje opterećenih otpadnih voda. Aerobno prečišćavanje delimo na postupke sa suspendovanom mikroflorom (kao što je aktivni mulj) i postupke sa imobilisanim slojem, tj. mikroflorom imobilisanom na pogodnom inertnom nosaču.
Anaerobni proces prečišćavanja otpadnih voda razvio se iz postupka anaerobne biološke stabilizacije muljeva nastalih tokom prečišćavanja otpadnih voda. Osnovna karakteristika anaerobnog prečišćavanja, u odnosu na aerobni proces, je da podnosi veća organska opterećenja i da je u stanju da prečišćava otpadne vode sa mnogom većom koncentracijom zagađenja. Iz tog razloga se anaerobni proces, prvenstveno, koristi u prečišćavanju jako zagađenih industrijskih otpadnih voda. Proces anaerobnog prečišćavanja zasnovan je na metanskom vrenju organskog zagađenja otpadne vode.
