โรงบำบัดน้ำเสีย (WWTP หรือเรียกว่า โรงบำบัดน้ำเสียชุมชน) เป็นสถานที่ที่ออกแบบมาเพื่อกำจัดสารปนเปื้อนจากน้ำเสียในครัวเรือน อุตสาหกรรม และเชิงพาณิชย์ เป้าหมายหลักคือการผลิตน้ำสะอาดที่สามารถปล่อยสู่สิ่งแวดล้อมได้อย่างปลอดภัยหรือสามารถนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ได้
กระบวนการเริ่มต้นด้วย การกรองและการกำจัดทราย ของแข็งขนาดใหญ่ เช่น พลาสติก ผ้า และหิน จะถูกกำจัดออกด้วยตะแกรงและถังดักทราย ขั้นตอนนี้ช่วยป้องกันปั๊มและอุปกรณ์อื่น ๆ จากความเสียหาย
น้ำเสียจะไหลเข้าสู่ ถังตกตะกอนขั้นต้น ซึ่งตะกอนหนักจะตกลงไปที่ก้นถังเป็นตะกอน ส่วนสารเบา เช่น ไขมันและน้ำมัน จะลอยขึ้นสู่ผิวน้ำ จากนั้นจึงถูกกำจัดออก เพื่อลดปริมาณแขวนลอยและสารอินทรีย์
นี่คือ หัวใจของกระบวนการบำบัดน้ำเสีย โดยใช้จุลินทรีย์ในการย่อยสลายมลพิษอินทรีย์ในน้ำเสีย กระบวนการชีวภาพที่พบบ่อย ได้แก่
ระบบตะกอนกระตุ้น (Activated Sludge, SBR หรือแบบดั้งเดิม): จ่ายอากาศเพื่อส่งเสริมการเจริญเติบโตของแบคทีเรียที่บริโภคของเสียอินทรีย์
MBBR (Reactor Biofilm แบบชั้นเคลื่อนที่): ตัวพาเลทพลาสติกพิเศษสนับสนุนการเจริญเติบโตของ biofilm เพื่อเพิ่มกิจกรรมชีวภาพ
ตัวกรองชีวภาพ (Trickling Filters): น้ำเสียไหลผ่านชั้นหินหรือวัสดุที่จุลินทรีย์เจริญเติบโตและย่อยสลายของเสีย
หลังการบำบัดชีวภาพ น้ำผสม (Mixed Liquor) จะไหลเข้าสู่ ถังตกตะกอนทุติยภูมิ ชีวมวล (ตะกอนกระตุ้น) จะตกลงไปที่ก้นถัง ส่วนหนึ่งจะถูกนำกลับมาใช้ใหม่เพื่อรักษากระบวนการชีวภาพ ส่วนที่เหลือจะถูกกำจัดออก
เพื่อให้ได้น้ำที่มีคุณภาพสูงขึ้น น้ำจะผ่าน การกรอง การฆ่าเชื้อ (โดยปกติใช้คลอรีนหรือรังสี UV) และบางครั้งมีการกำจัดสารอาหาร (ไนโตรเจนและฟอสฟอรัส) ผลลัพธ์คือน้ำสะอาดที่สามารถปล่อยสู่สิ่งแวดล้อมหรือนำกลับมาใช้ใหม่ในการชลประทานหรืออุตสาหกรรม
ตะกอนที่เก็บรวบรวมจากขั้นต้นและทุติยภูมิจะถูก ทำให้เข้มข้นและเสถียร (มักทำโดยการย่อยแบบไม่ใช้ออกซิเจน) และ ลดน้ำในตะกอน ก่อนที่จะกำจัดสุดท้ายหรือใช้ซ้ำเป็นปุ๋ยหรือแหล่งพลังงาน
โรงบำบัดน้ำเสียเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับ การปกป้องสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของประชาชน การรวมกันของกระบวนการทางกายภาพ ชีวภาพ และเคมี ช่วยให้มั่นใจว่าน้ำเสียจะได้รับการบำบัดอย่างปลอดภัยก่อนกลับสู่ธรรมชาติ
