Содержащиеся в биологически очищенных сточных водах биомасса, растворённые органические загрязнения, поверхностно-активные вещества (ПАВ), биогены (N, P) препятствуют сбросу их в водоёмы или повторному использованию на предприятии. Задачи завершающей, глубокой очистки: снижение содержания взвешенных веществ; снижение БПК и ХПК, содержания ПАВ, N, P; обеззараживание сточных вод и насыщение их кислородом.
Снижение БПК (ХПК), содержания взвешенных веществ и ПАВ обеспечивается, как правило, использованием уже рассмотренных зернистых фильтров. Это достигается задержанием суспензированной биомассы и минерализацией растворённых в воде органических веществ с помощью биомассы, накапливающейся в фильтровальной загрузке как в биофильтре. Так, эффект удаления взвешенного активного ила на каркасно-насыпном фильтре достигает 80 % при исходной концентрации 20 мг/л, эффект снижения БПКп – 70 % при исходной концентрации 10…15 мг/л, снижение ПАВ в виде грубодисперсной фазы – 80 % при исходной концентрации 2,5 мг/л; на фильтрах «Оксипор» обеспечивают снижение концентрации взвешенных веществ, БПК5, ПАВ, ХПК и содержания нефтепродуктов, соответственно на 90, 80, 70, 70 и 80 % при концентрациях поступающих загрязнений в пределах ПДК для биологической очистки.
Для удаления азота, находящегося в сточных водах в виде свободного аммиака, солей аммония и нитритов, используются методы: отдувка аммиака; удаление нитратов методами ионного обмена, хлорирования, озонирования, гиперфильтрации, электролиза; восстановление нитратов до молекулярного азота химическим и биологическим методом (денитрифи-кация).
При очистке некоторых категорий сточных вод биогены удаляются уже на второй стадии биоочистки – в сооружениях с активным илом, обога-щённым микроводорослями. Последние активно усваивают биогены азота, фосфора, калия, углерода в процессе фотосинтеза.
Глубокая очистка сточных вод от соединений фосфора производится в химико-биологическом процессе очистки с введением солей железа или алюминия на ступени очистки перед аэротенками, в активный ил или в поток иловой смеси, поступающей во вторичные отстойники. Образующиеся нерастворимые соединения фосфора осаждаются с активным илом и удаляются вместе с избыточным илом. Удаление фосфатов также возможно при введении в сточные воды извести, например, после вторичного отстойника или во вторичный отстойник.
Для глубокой доочистки сточных вод от растворённых органических загрязнений используются также биологические пруды.
Глубокая очистка сточных вод от СПАВ, нефтепродуктов, соединений азота, сернистых соединений, красителей и других трудноокисляемых веществ производится методом сорбции активными углеродосодержащими сорбентами в комплексе с другими методами очистки.
Обеззараживание очищенных сточных вод осуществляется для возможно полного уничтожения оставшихся патогенных бактерий. Из четырёх направлений обезвреживания: термический; с помощью сильных окислителей; воздействием ионов благородных металлов; с помощью ультразвука, УФ- и радиоактивного излучений – наиболее распространено второе. В качестве окислителей используются хлор, диоксид хлора, озон, марганцевокислый калий, пероксид водорода, гипохлорид натрия и кальция.