El contenido de materia orgánica en el agua o las aguas residuales se puede medir directamente (como el TOC), pero esto no nos dice si la materia orgánica es biodegradable. Mide la cantidad de oxígeno utilizado por una población de microorganismos que crecen en un sistema cerrado para convertir (oxidar) materia orgánica en CO2 y H2O. . El oxígeno consumido, o demanda bioquímica de oxígeno (DBO), es proporcional a la materia orgánica convertida, por lo que la DBO es una medida relativa de la materia orgánica biodegradable presente en el sistema. Debido a que la oxidación biológica ciertamente continuará, las pruebas de DBO final se limitan arbitrariamente a 20 días, momento en el cual es posible que se hayan satisfecho el 95% o más de los requisitos de oxígeno. Sin embargo, incluso este tiempo es demasiado largo para que las mediciones de DBO sean útiles, por lo que la prueba DBO5 de cinco días a 20 °C se ha convertido en estándar. La velocidad de la reacción de DBO depende del tipo de residuo presente y de la temperatura, y se cree que varía directamente con la cantidad de materia orgánica (carbono orgánico) presente.
Otra tecnología es el proceso de lodos activados. Aquí, tras un tratamiento preliminar, las aguas residuales se bombean a tanques de aireación, donde se mezclan durante varias horas con el aire y el lodo cargado de bacterias. Los efectos biológicos son similares a los que ocurren en los filtros percoladores. Las bacterias del lodo metabolizan los nutrientes orgánicos; los protozoos actúan como consumidores secundarios y se alimentan de las bacterias. Luego, el agua tratada fluye hacia un tanque de sedimentación, donde los sólidos adheridos a las bacterias se sedimentan y regresan al aireador. Se deben eliminar algunos lodos para mantener condiciones estables. El proceso de lodos activados requiere menos espacio que un filtro percolador y, debido a que expone un área más pequeña a la atmósfera, el olor es menos intenso.
El cribado, la coagulación/floculación, la sedimentación, la filtración y la desinfección son las principales operaciones unitarias del tratamiento de aguas superficiales. Las operaciones de tratamiento de agua logran una o más de tres tareas clave: eliminar partículas, como arena y arcilla, materia orgánica, bacterias y algas; eliminar materiales disueltos, como aquellos que causan color y dureza, y eliminar o destruir los que causan enfermedades; bacterias y virus. La elección real del proceso de tratamiento depende del tipo de fuente de agua y de la calidad del agua deseada.
Las aguas residuales municipales, también conocidas como aguas residuales, son una mezcla compleja (normalmente más del 99% de contenido de agua) y contienen contaminantes orgánicos e inorgánicos. Las concentraciones de estos contaminantes, ya sean suspendidos o disueltos, suelen ser muy bajas pero se expresan en miligramos por litro, una mezcla de miligramos de contaminantes por litro. Esta es una relación peso-carga que se utiliza para indicar la concentración de contaminantes en el agua, aguas residuales, desechos industriales y otras soluciones diluidas.
El contenido de materia orgánica en el agua o las aguas residuales se puede medir directamente (por ejemplo, TOC), pero esto no nos dice si hay materia orgánica biodegradable presente. Para medir los niveles de oxígeno, una población creciente de microorganismos convierte (oxida) la materia orgánica en CO2 y H2O en un sistema cerrado. . El consumo de oxígeno o demanda bioquímica de oxígeno (DBO) es directamente proporcional a la tasa de conversión de materia orgánica, por lo que la DBO es una medida relativa de la materia orgánica biodegradable presente en el sistema. Debido a que la oxidación biológica continúa, la DBO final de la prueba se limita arbitrariamente a 20 días, momento en el cual es posible que se haya satisfecho el 95% o más del requerimiento de oxígeno. Sin embargo, incluso este tiempo es demasiado largo para que las mediciones de DBO sean útiles. Por lo tanto, la prueba de DBO de cinco días a 20°C se convirtió en el estándar. La velocidad de reacción de la DBO depende de la corriente y temperatura de este tipo de residuos, lo que está directamente relacionado con la cantidad de materia orgánica (carbono orgánico).
Otra tecnología es el tratamiento de lodos activados. Las aguas residuales aquí reciben un tratamiento primario y se inyectan en tanques de aireación, donde se mezclan con el aire y las bacterias (el lodo de Bin Laden) durante varias horas. Los efectos biológicos son similares, es decir, ocurren en filtros biológicos. Las bacterias del lodo metabolizan los nutrientes orgánicos; los protozoos actúan como consumidores secundarios, alimentándose de las bacterias Bacillus del agua. Luego, el tratamiento fluye hacia un tanque de sedimentación, donde los sólidos depositados en bacterias se reconcilian y se devuelven al aireador. Se deben eliminar algunos lodos para mantener condiciones estables. El proceso de lodo activado requiere menos espacio que un filtro percolador y, debido a que expone un área más pequeña al aire, no emite tanto olor.
El cribado, la coagulación/floculación, la sedimentación, la filtración y la desinfección son las principales unidades operativas del tratamiento de aguas superficiales.
Las operaciones de tratamiento de agua realizan una o tres tareas principales más: partículas residuales, como arena y arcilla, materia orgánica, bacterias y algas, eliminación de materiales disueltos, como aquellos que causan color y dureza; los que causan color y dureza; elimina o destruye bacterias y virus que causan enfermedades; El proceso de tratamiento real depende del tipo de fuente de agua y de la calidad del agua deseada.