Процесс биологической очистки сточных вод основан на способности микроорганизмов использовать для питания находящиеся в сточных водах органические вещества (спирты, кислоты, белки, углеводы и т. д.).
Из-за недостатка в очищаемых сточных водах необходимых для жизнедеятельности микроорганизмов биогенных элементов (азота-N и фосфора-P) проектом предусмотрена их биогенная подпитка в виде растворов карбамида и диоммонийфосфата. Учитывая, что процесс осуществляется в анаэробном и аэробном режиме и потребность в азоте и фосфоре на каждой стадии отличается, дозирование раствора биогенной подпитки производится в автоматическом режиме на каждую стадию очистки.
Стадия анаэробной очистки запроектирована в две ступени. Из усреднителя осветленные сточные воды в автоматическом режиме центробежными насосами подаются в блоки анаэробных реакторов первой ступени (БАР-1), которые представляют собой цилиндрические вертикальные аппараты, оборудованные погружными мешалками. Для редукции нитритов проектом предусмотрена непрерывная реакция биологически очищенных сточных вод в анаэробные реакторы первой ступени.На первой ступени сточные воды мгновенно смешиваются с рециркулируемым активным илом из реакторов второй ступени, обеспечивающим их анаэробную обработку и перевод трудноокисляемых веществ в доступные для последующих ступеней формы.
Вторая ступень блоков анаэробных реакторов представляет собой вертикальные цилиндрические емкости с коническим днищем (БАР-2), оборудованные затопленной неподвижной технологической загрузкой, на которой непрерывно развивается иммобилизованная активная биомасса.
При прохождении сточных вод через технологическую загрузку органическая часть растворенных, взвешенных и коллоидных веществ перерабатывается прикрепленными на ней микроорганизмами. Образующийся при этом осадок минерализуется и периодически выгружается насосами на механическое обезвоживание.
Осадок с блоков БАР и избыточный ил с блоков ББО обезвоживаются на ленточных фильтр-прессах. В процессе обезвоживания ил и осадок подвергается процессу дегельметизации.
Ленточным транспортером обезвоженные ил и осадок периодически вывозятся на полигон ТБО.
Сточные воды, прошедшие анаэробную обработку в БАР-1 и БАР-2, самотеком направляются в блоки биологической аэробной очистки. Блоки биологической очистки представляют собой вертикальные цилиндрические аппараты с соответствующим технологическим оборудованием. Биологическая очистка сточных вод в аэробных условиях осуществляется в три ступени. Первая и вторая ступень блоков работают в режиме аэротенка с затопленным биофильтром. Вторая и третья ступени дополнительно оборудованы тонкослойными модулями и эрлифтной системой рециркуляции активного ила.
Одновременно с деструкцией органических загрязнений производственных сточных вод в блоках анаэробной и аэробной биологической очистки протекает процесс нитро-денитрификации: с помощью прикрепленной и взвешенной биомассы азот аммонийных солей последовательно переходит в окисленные формы – нитриты и нитраты, и далее восстанавливается до молекулярного азота. Биологически очищенные производственные сточные воды собираются в кольцевые лотки блоков третьей ступени биоочистки и по трубопроводам отводятся через камеры рециркуляции в смеситель.
Камера рециркуляции выполнена в виде цилиндрической вертикальной емкости, из нижней части которой часть биологически очищенных сточных вод с помощью рециркуляционных насосов перекачивается в блоки анаэробных реакторов первой ступени для обеспечения их денитрификации и редукции нитратов.
Для стабильного достижения необходимой степени очистки биологически очищенные производственные сточные воды подвергаются глубокой доочистке в блоках доочистки. Перед блоками доочистки биологически очищенные они проходят через смеситель, где смешиваются с дозируемыми в автоматическом режиме растворами реагентов (коагулянта и флокулянта), вводимыми для удаления фосфатов до нормативного уровня и повышения эффективности доочистки. Блоки доочистки представляют собой вертикальные цилиндрические аппараты, разделенные перегородками на зоны осветления и фильтрации, оборудованные тонкослойными модулями и каркасно-засыпной фильтрующей загрузкой. В блоках доочистки сточные воды осветляются во взвешенном слое осадка и на тонкослойных модулях, переливаются через кольцевой водослив из периферийной зоны в центральную часть блока, где фильтруются через зернистую загрузку.