Системы водоотведения устраняют все негативные последствия от воздействия сточ­ных вод на окружающую природную среду. После очистки сточные воды обычно сбрасы­ваются в водоемы. Наиболее совершенные системы водоотведения обеспечивают очистку и подготовку воды такого качества, при котором возможен ее возврат для повторного ис­пользования.

Очистные сооружения — комплекс инженерных сооружений в системе канализации на­селенного пункта или промышленного предприятия, предназначенный для очистки сточ­ных вод от содержащихся в них загрязнений. Целью очистки является подготовка сточных вод к использованию на производстве или к спуску в водоемы. Производственные сточные воды, как правило, подвергаются вначале очистке на локальных очистных станциях (ОС) для снижения концентрации загрязнений, извлечения и утилизации находящихся в них полезных веществ, а также для подготовки этих вод к очистке на общезаводских ОС (если это необходимо). После локальной очистки или обработки на общезаводских ОС сточные воды могут быть снова использованы в технологическом процессе. В отдельных случаях очищенные производственные воды спускаются в водоемы либо (без полной очистки) в городские канализационные системы. В зависимости от загрязненности и требуемой степени очистки сточных вод, в состав ОС могут включаться сооружения механической, биологической, физико-химической и дополнительной очистки.

На сооружениях механической очистки из сточных вод удаляют до 75% нерастворимых загрязнений (мелкие минеральные примеси, песок, нефтепродукты, жиры и др.). Всплывающие вещества задерживаются с помощью решеток или сит, извлекаются из воды, измельчаются в дробилках молоткового типа и сбрасываются снова в поток сточной воды либо подвергаются обработке совместно с осадком. Песок и др. мелкие минеральные примеси задерживаются при пропуске сточных вод через песколовки. Осевший песок перемещается гидроэлеватором на так называемые песковые площадки либо в бункеры, откуда вывозится на полигоны или используется при планировке местности. Нерастворенные взвешенные вещества задерживаются главным образом в отстойниках и септиках. Для удаления нефтепродуктов, жиров и др. веществ с плотностью, близкой к плотности воды, применяются нефтеловушки, жироловки, флотаторы.

Органические загрязнения, содержащиеся в сточных водах в виде коллоидов и раство­ренных веществ, удаляются на 90—95% сооружениями биологической очистки.

Химические методы очистки основаны главным образом на том, что при введении в сточную воду растворов некоторых реагентов образуются хлопья, способствующие осаждению взвешенных веществ. Сооружения физико-химической очистки состоят из устройств для приготовления и дозировки реагента (при реагентной очистке), смесите­лей для смешения сточных вод с реагентом, камер реакции для первоначального хлопьеобразования, отстойников, в которых выпадают в осадок взвешенные вещества и частично коллоиды.

Помимо реагентной очистки, к физико-химическим методам относятся электрохими­ческие, гиперфильтрация, окисление и др. Дополнительной очистке сточные воды под­вергаются (в случае надобности) после биологической очистки; при этом используются в основном фильтрация, реагентная обработка и другие методы, обеспечивающие удале­ние оставшихся органических взвешенных веществ, фосфора и азота.

Последний этап обработки сточных вод — их дезинфекция (обеззараживание) воздей­ствием хлора на бактериальные загрязнения, оставшиеся после биологической, химиче­ской или дополнительной очистки. Сооружения для дезинфекции — хлораторы, контакт­ные резервуары (в виде первичных отстойников).

В процессе очистки сточных вод в отстойниках накапливается осадок; он плохо сохнет, издает неприятный запах и опасен для здоровья. Сброженный (перегнивший) осадок ли­шен этих отрицательных свойств, поэтому применяются сооружения для его обработки и обезвреживания. Наиболее массовое применение получили иловые площадки и поля фильтрации.

Канализация — комплекс инженерных сооружений, оборудования и санитарных меро­приятий, обеспечивающих сбор и отведение за пределы населенных мест и промышлен­ных предприятий загрязненных сточных вод, а также их очистку и обезвреживание перед утилизацией или сбросом в водоем.

Отстойники — резервуары или бассейны для выделения из жидкости взвешенных примесей осаждением их под действием силы тяжести при пониженной скорости по­тока.

Биологическая очистка сточных вод — способ очистки бытовых и промышленных сточ­ных вод, заключающийся в биохимическом разрушении (минерализации) микроорганиз­мами органических веществ (загрязнений органического происхождения), растворенных и эмульгированных в сточных водах. Микроорганизмы (бактерии) используют эти веще­ства как источник питания и энергии для своей жизнедеятельности. В процессе дыхания микроорганизмов органические вещества окисляются и освобождается энергия, необхо­димая для их жизненных функций. Часть энергии идет на процессы синтеза клеточного вещества, т. е. на увеличение массы бактерий, количества активного ила и биологической плёнки в очистных сооружениях.

С технической точки зрения различают несколько вариантов биологической очистки. На данный момент основными являются активный ил (аэротенки), биофильтры и метантенки (анаэробное брожение).

В минерализации органических соединений сточных вод участвуют бактерии, которые, в зависимости от отношения их к кислороду, делятся на 2 группы: аэробы (использующие при дыхании растворенный в воде кислород) и анаэробы (развивающиеся в отсутствие свободного кислорода). В сточных водах, помимо растворенных органических веществ, содержатся взвешенные вещества, смолы и масла, которые перед биологической очисткой должны быть удалены. Для этой цели применяют решетки, песколовки, отстойники. Аэробная биологическая очистка осуществляется в условиях, близких к естественным, — на полях орошения, полях фильтрации, в биологических прудах и в искусственно создаваемой среде, когда жизнедеятельность микроорганизмов интенсифицируется, — в аэротенках, аэрофильтрах, биофильтрах.

При анаэробном способе очистки используются метантенки.

Выбор типа сооружений определяется характером и количеством сточных вод, местными условиями, требованиями к качеству очищаемой воды и т.д. В результате полной очистки биохимически окисляемые органические вещества в водах практически отсутствуют. Воды теряют способность к загниванию, становятся прозрачными, значительно снижается их бактериальное загрязнение. Биологической очистке подвергаются сточные воды, содержащие в достаточном количестве биогенные элементы (азот, фосфор и калий), необходимые для жизнедеятельности микроорганизмов. В ряде случаев биогенные элементы в виде растворов солей добавляют к сточным водам перед их биологической очисткой.