Очистка сточных вод является процессом подготовки воды с целью приведения её в надлежащее состояние для спуска в канализацию или для утилизации. Системы очистки сточных вод используются в строительной промышленности, сельском хозяйстве, электроэнергетике, нефтехимической промышленности, защите окружающей среды, городском планировании, медицине, пищевой промышленности и т.д., но самую важную роль они играют в повседневной жизни людей.

В зависимости от источника загрязнения сточные воды обычно разделяют на промышленные и бытовые. Промышленные сточные воды являются побочным продуктом деятельности заводов и сельского хозяйства, а бытовые сточные воды формируются в результате повседневной жизни людей и имеют в составе разные формы органических и неорганических загрязнителей, включая взвешенные твердые частицы, коллоидные и желатинозные диффузаты и т.д.

Загрязнения могут быть вызваны как природными факторами, так и деятельностью человека. Наиболее опасными считаются загрязнения, вызванные человеком, и классифицируются на три группы: химические загрязнения, физические загрязнения и биологические загрязнения. Главными источниками загрязнений являются: 1) неочищенные сточные воды заводов и фабрик, 2) неочищенные бытовые сточные воды, 3) чрезмерное использование удобрений, пестицидов и гербицидов, 4) промышленный мусор, складируемый на прибережных полосах, 5) эрозия грунтов, 6) сточные воды от горнодобывающих предприятий.

Способы очистки сточных вод
Очистка сточных вод может быть механической, биологической или химической.
1. Методы механической очистки: При помощи данного метода можно отделить нерастворенные в воде вещества, не меняя химического состава воды. Часто используемыми способами механической очистки является гравитационная сепарация, центробежная сепарация, обратный осмос, воздушная флотация и т.д. Механическая очистка воды довольно проста по своей технологии и не требует больших финансовых затрат. Она подходит для населенных пунктов, которые имеют широкий доступ к воде и не нуждаются в высоком уровне очистки сточных вод.
2. Методы биологической очистки: Основываясь на принципе микробиального метаболизма, растворенные в воде коллоидальные органические вещества окисляются и превращаются в неорганические субстанции. Для этого используется активированный ил и биопленка. Степень очистки сточных вод при помощи биологических методов значительно выше, чем при использовании механических методов.
3. Методы химической очистки: При химической очистке сточных вод от растворенных загрязняющих веществ и коллоидных субстанций используется принцип химической реакции. Такой метод чаще всего применяется для очистки промышленных сточных вод. Обычно используются такие способы, как коагуляция, нейтрализация, окисление-редукция и ионообмен. Химическая очистка сточных вод является эффективным способом фильтрации, но его стоимость довольно высока, и он зачастую используется как дополнительное средство после биологической очистки воды, что позволяет еще больше повысить её качество.

Стадии очистки
Современные методы очистки сточных вод могут проходить в несколько стадий: первую, вторую и третью. Количество стадий очистки определяется качеством воды и целью её использование после подготовки.

1. Первая стадия очистки
На первой стадии очистки сточных вод из них удаляются взвешенные твердые частицы при помощи механических методов очистки. После первой стадии очистки БПК можно снизить на 30%, чего обычно не хватает для соответствия стандартам очистки сточных вод. Поэтому эта стадия считается стадией предварительной подготовки воды.

2. Вторая стадия очистки
На второй стадии очистки из сточных вод удаляются коллоидальные и растворенные в ней органические загрязнители (субстанции БПК и ХПК) с эффективностью до 90%, что позволяет добиться соответствия стандартам очистки сточных вод. Эффективность удаления взвешенных твердых частиц достигает 95%, и сточная вода получает высокий уровень очистки.

3. Третья стадия очистки
На третьей стадии происходит дальнейшая очистка воды от сложноразрушаемых органических веществ, азота и фосфора - растворимых неорганических субстанций, которые могут привести к эвтрофикации вод. Основными задачами в таком случае являются удаление азота и фосфора, коагуляция, фильтрация через песочный фильтр, фильтрация через угольный фильтр, ионообмен и электродиализ.

Оборудование для очистки сточных вод
Наиболее важным оборудованием для очистки сточных вод являются центрифуги, установки обезвоживания осадка сточных вод, аэраторы, установки микрофильтрации, флотационные машины, озонаторы и т.д. В процессе очистки также применяются химикаты (флокулянты).