Sistem pengolahan air limbah yang lengkap terdiri dari pengolahan pendahuluan, pengolahan pertama, pengolahan kedua, dan pengolahan ketiga. Pengolahan pendahuluan terdiri dari dua unit, yaitu bar screen dan grid chamber. Bar screen berfungsi untuk memisahkan sampah-sampah dari air limba yang masuk ke dalam sistem pengolahan.
Sedangkan grid chamber berfungsi untuk memisahkan pasir-pasir yang ada atau pasir yang terbawa oleh air limba. Kedua pengolahan ini dimaksudkan untuk memisahkan bahan-bahan yang bisa mengganggu proses pengolahan selanjutnya. Pengolahan pertama terdiri hanya satu unit, yaitu pengendapan pertama. Fungsi dari pengendapan pertama adalah untuk mengendapkan partikel-partikel suspensi yang masih terbawa dari unit pengolahan pendahuluan.
Partikel-partikel suspensi ini akan mengendap menjadi lumpur. Tahapan pengolahan kedua terdiri dari tangki aerasi dan tangki pengendapan kedua. Di dalam tangki aerasi, mikroorganisme akan memakan organik yang dibawa dari proses pengolahan pertama.
Organik-organik ini menjadi makanan bagi mikroorganisme yang sengaja ditumbuhkan di tangki aerasi. Sementara itu, oksigen diperoleh dari proses aerasi yang dilakukan di dalam tangki ini. Mikroorganisme terus berkembang dan bisa menjadi banyak. Oleh karena itu, mikroorganisme yang merupakan flok-flok akan diendapkan pada tangki pengendapan kedua. Mikroorganisme yang mengendap itu menjadi lumpur.
Sebagian dari mikroorganisme atau sebagian dari flok mikroorganisme ini akan dikepalikan ke tangki aerasi untuk memperkuat atau menambah mikroorganisme yang ada di dalam tangki airasi. Effluent yang keluar dari tangki pengendapan kedua disempurnakan dengan tahapan pengolahan ketiga yang merupakan pengolahan lanjutan. Benda yang ada di dalam air limbah yang bisa ditangkap di bar screen adalah sampah-sampah yang berupa kertas, daun-daun, tisu, ataupun pampers.
Sedangkan benda-benda yang bisa ditangkap dari grid chamber adalah pasir, kerikil, kancing-kancing baju, dan lain-lain. Bar screen adalah unit pengolahan pendahuluan yang dilengkapi dengan saringan, berbentuk batang-batang yang dipasang horizontal. Sampah-sampah akan tertahan di saringan pada saat air limbah melewatinya. Sampah-sampah yang tertahan perlu dibersihkan secara berkala, secara manual, ataupun dengan mesin, agar tidak terjadi penyumbatan aliran. Grid chamber merupakan unit pengolahan pendahuluan.
Dalam gambar ini, grid chamber berbentuk bak ataupun saluran. Pasir dan kerikil serta partikel-partikel berat lainnya dapat terperangkap dalam unit pengolahan grid chamber karena kecepatan aliran horizontal dalam reaktor ini rendah. Tahapan pengolahan pertama pengolahan air limba merupakan pengendapan pertama. Dalam tangki pengendapan, partikel-partikel yang mempunyai masa jenis lebih besar dari air akan mengendap menjadi lumpur.
Sedangkan partikel-partikel yang mempunyai masa jenis lebih kecil dari masa jenis air akan mengapung. menjadi kotoran terapung. Partikel-partikel dengan ukuran lebih besar akan mengendap lebih cepat dibandingkan partikel-partikel yang mempunyai ukuran lebih kecil.
Ada dua bentuk tangki pengendapan pertama, yaitu tangki pengendapan berbentuk persegi dan tangki pengendapan berbentuk bulat. Inlet dari tangki pengendapan berbentuk persegi berada di salah satu sisi tangki, sedangkan outletnya berada di sisi seberang inlet. Sedangkan pengendapan berbentuk bulat, inlet berada di tengah-tengah tangki.
Air mengalir dari inlet menuju outlet yang berada di pinggir sepanjang dinding. yang melingkar dari bangunan tangki Waktu tinggal air di dalam tangki harus cukup sedemikian rupa sehingga partikel-partikel suspensi yang berupa organik dan BOD dapat mengendap di dasar tangki Demikian juga kecepatan mengalir secara horizontal juga harus pelan Lumpur-lumpur yang mengendap di dasar tangki akan dipersihkan dengan selat scraper yang akan menyapu lumpur menuju ke suatu tempat yang kemudian dipompa untuk dikeluarkan dari tangki. Proses yang terjadi pada tahapan pengolahan kedua berbeda dengan proses yang terjadi pada tahapan pengolahan pendahuluan.
dan proses yang terjadi pada pengolahan pertama. Mengandalkan proses fisika dengan mengutamakan gaya gravitasi. Tahapan pengolahan kedua, mengutamakan proses biologis yang terjadi di dalam tangki airasi.
Bahan organik yang berupa BOD akan dimakan oleh mikroorganisme dalam tangki airasi di dalam tangki airasi ini mikroorganisme terus berkembang dan semakin banyak flok-flok mikroorganisme ini kemudian diendapkan dalam tangki pengendapan kedua jumlah mikroorganisme yang ada di dalam tangki airasi harus seimbang dengan jumlah makanan yang masuk atau D yang masuk sesuai dengan rasio FM yang diinginkan rasio FM merupakan perbandingan food, makanan, air, air terhadap M mikroorganisme yang biasa dinyatakan dalam MLSS atau Mixed Liquor Suspended Solid dalam perencanaan tangki airasi Ada yang mendesain rasio FM tinggi atau rasio FM rendah dan kebanyakan mendesain FM rasio sedang seperti halnya activity sludge konvensional. Jumlah lumpur balik yang mengalir ke tangki aerasi dilakukan bila mana konsentrasi MLSS lebih. rendah dari yang diharapkan sedangkan lumpur berlebih dialirkan ke unit pengolahan lumpur selanjutnya tangki airasi berbentuk persegi umumnya dipakai untuk rasio FM tinggi atau rasio FM sedang seperti activity sludge konvensional disini terjadi pengadukan total atau complete mixing artinya konsentrasi B dan konsentrasi oksigen di semua titik, baik yang dekat inlet maupun yang di dekat outlet. Supply udara untuk menyediakan oksigen bagi mikroorganisme bisa dilakukan dengan aerator blower atau aerator impeller.
Tangki airasi dengan rasio FM rendah, berupa oxidation gauge. Bangunan tangki oxidation pitch berbentuk saluran melingkat. Karena volume besar, maka jumlah mikroorganisme menjadi banyak, sehingga perbandingan jumlah makanan dan jumlah mikroorganisme menjadi rendah, atau rasio FM rendah. Supply udara untuk menyediakan oksigen bagi mikroorganisme berupa beberapa impeller yang dipasang melintang selebar saluran sekaligus untuk mendorong air menjadi berputar. Keuntungan dari oxidation ditch adalah lumpur yang dihasilkan mudah dikeringkan.
Dengan rasio FM yang rendah, sepertinya mikroorganisme kekurangan makanan, sehingga mikroorganisme menjadi kurus-kurus. Tangki pengendapan kedua umumnya berbentuk bulat. Outletnya melingkar berada di sepanjang dinding luar tangki, sedangkan inletnya berada di tengah. Lumpur atau slat yang dihasilkan berbeda dengan lumpur yang dihasilkan dari tangki pengendapan pertama yang umumnya berupa padatan suspended solid atau padatan suspensi. Sedangkan lumpur atau slat dari pengendapan kedua berupa flok-flok mikroorganisme.
Tahap pengolahan ketiga Foto pengolahan tersier adalah proses pengolahan lanjut setelah pengolahan kedua. Pengolahan ini merupakan pemberisian akhir, guna meningkatkan kualitas air sebelum dibuang ke lingkungan atau didaur ulang, ataupun digunakan kembali. Pengolahan ketiga utamanya menghilangkan sisa senyawa anorganik dan set lain, seperti T nitrogen dan fosfor pengolahan lanjut air limbah dengan desinfeksi dimaksudkan agar air limbah yang diolah dapat dibuang dengan aman dan memenuhi baku mutu lingkungan sesuai dengan keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup