Schon immer hat das Wasser auf unserer Erde eine ganz entscheidende Rolle gespielt. Für die Natur wie auch den Menschen ist Wasser lebenswichtig und wird für eine unzählige Anzahl von verschiedenen Funktionen benötigt.

Die Einsicht, dass Abwässer aufbereitet werden müssen besteht in der heutigen Form erst seit Ende des Zweiten Weltkrieges und ist erst seit dieser Zeit eine offizielle Aufgabe des Gesetzgebers. Bis dahin wurden Abwasser nicht aufbereitet sondern nur "entsorgt". Auch in der Antike leitete man es in Gräben und ersten Kanalisationen hinaus in Flüsse und Seen. Während Jahrhunderten hatte dies zur Folge, dass die Inhaltsstoffe des Abwassers die Trinkwasservorkommen verunreinigten. Cholera, Diphtherie und die Pest waren die Folge dieses Handelns. Einer der ersten Wissenschaftler, der sich mit dem Thema Trinkwasser und Gesundheit befasst hat war Leonardo Da Vinci. Er entwarf die ersten Trinkwasser-Aufbereitungsanlagen auf der Basis von Sandfilter und Aktivkohle.

Spätestens mit dem Minimata-Fall in Japan von 1965, bei dem Quecksilbereinleitungen einer Fabrik zu schwersten geistigen und körperlichen Behinderungen der Bevölkerung führten, wurde der Welt schlagartig bewusst, dass auch Industrie und Gewerbe Ihre Abwässer umweltgerecht entsorgen müssen.

In unserer Zeit, mit einer stark wachsenden Bevölkerung und Industrialisierung, wird es immer wichtiger aber auch schwieriger, das überaus wertvolle Wasser vernünftig zu bewirtschaften. So haben etwa die Ausdehnung kommunaler Kanalisationsnetze, der Zusammenschluss von vielen kleinen und mittleren Gewerben zu grossen Unternehmungen und die Notwendigkeit von grossen Abfalldeponien die Abwässer derart belastet, dass deren Selbstreinigungskapazität weit überschritten wurde. Diese Entwicklung machte die Einführung von immer strenger gewordenen Schutzmassnahmen nötig, um die Qualität des Wassers und die Bedürfnisse der Natur und des Menschen zu garantieren.

Heute bestehen in allen Industrieländern Vorschriften und Richtlinien für die Entsorgung der Abwässer und Abfälle. Verbindliche Grenzwerte regeln die Einleitbedingungen. Im modernen Gewerbe- und Industriebetrieb muss der Werksleiter sich jetzt auch mit den für seinen Betrieb relevanten Umweltschutzauflagen gut auskennen und deren Einhaltung garantieren. Grenzwerte für Kohlenwasserstoffe, Öle und Fette, Schwermetalle, Phosphate, chlorierte Lösungsmittel usw. sind für viele Betriebsleiter zum täglichen Brot geworden. Bei Nichteinhaltung der Umweltschutzauflagen können Bussen ausgesprochen, oder im Extremfall der Betrieb polizeilich geschlossen werden.

Für viele Betriebe steht somit die Sicherheit der Abwasseraufbereitung im Vordergrund. Folgende Kriterien sollten bei der Entscheidungsfindung bestimmend sein:

Natürliches Wasser besitzt die Eigenschaft, darin enthaltene Stoffe mit Hilfe von Mikroorganismen und Sauerstoff zu Folgeprodukten abzubauen. Dieser natürliche Reinigungsvorgang ist in seiner Kapazität jedoch beschränkt.

In stehenden Gewässern, wo keine, oder nur eine ungenügende Bewegung des Wassers zustande kommt, ist der Sauerstoffeintrag aus der Luft sehr schnell ungenügend und vermag den Bedarf des mikrobiologischen Umsatzes nicht mehr zu decken. Unter solchen Bedingungen können höhere Lebewesen nicht mehr existieren, und es kommt z.B. zu Fischsterben. In der weiteren Entwicklung des Abbaues werden suspendierte Substanzen in einer sauerstoffarmen Umgebung angehäuft, was zu einem anaeroben Bakterienwachstum führt. Diese Mikroorganismen brauchen keinen Sauerstoff, bilden aber schlecht riechende und teilweise hoch giftige Stoffe.

Abwässer können alle möglichen Ursprünge haben. So unterscheidet man Haushaltsabwasser, Gewerbeabwasser, Abwasser der Industrie und der Landwirtschaft, Sickerwasser und Regenwasser. Auch gibt es kommunales Abwasser, entstanden durch die Vermischung von verschiedenen, oben erwähnter Abwässer in einer öffentlichen Kanalisation.

Die Zusammensetzung der Abwässer kann demzufolge mehr oder weniger schädlich sein, je nach deren Ursprung und deren Benützung durch Menschen, Tiere oder Umwelt.

Der Reinheitsgrad eines Gewässers wird von natürlichen und industriellen Verunreinigungen beeinflusst. Normalerweise ist der Einfluss von industriellen Verunreinigungen grösser und zeitlich länger anhaltend als der von natürlichen Schadstoffquellen.

Je nach Art und Menge seiner Belastung, kann Abwasser ein ganzes Ökosystem zerstören und damit natürlich auch landwirtschaftliche Rohstoff- und Nahrungsmittelproduktionen gefährden. Es kann auch zu anderen, indirekten Folgen einer Verschmutzung kommen, wie etwa zum Rückgang des Tourismus in einer stark belasteten Region.

Die Verunreinigung der Gewässer stammt vor allem aus kommunalen und industriellen Abwässern und hat eine starke Beeinflussung der Eigenschaften von natürlichem Wasser zur Folge. Es ist daher ausserordentlich wichtig, Abwasser zu reinigen bevor es wieder in den natürlichen Kreislauf eingeleitet oder sonstwie wiederverwendet wird. In Abwässern, die schädliche Wirkungen in Bezug auf den Menschen und die Tiere zeigen, finden sich häufig folgende giftige Substanzen:

Daneben kommt es auch noch zu anderen unangenehmen Folgen in belasteten
Gewässern durch:

Alle diese oben erwähnten Punkte, zeigen die Wichtigkeit einer wirkungsvollen Sammlung und anschliessenden Reinigung der Abwässer. Nur so ist ein natürlicher Regenerationspro-zess des Wassers aufrecht zu halten.

Die Abwasserreinigung wird vorzugsweise in drei Stufen durchgeführt:
- mechanische Stufe
- chemische Stufe
- biologische Stufe

Die Eigenschaften des behandelten Wassers und des anfallenden Schlammes hängen vom behandelten Abwasser, sowie auch von den, zu dessen Reinigung verwendeten Verfahren ab. Generell treten während des typischen Reinigungsprozesses verschiedene Phasen auf:

Die Gründe, die für die Wahl eines speziellen Verfahrens oder einer Verwendungsart sprechen, können von vielen Faktoren abhängen. Für kommunale Abwässer werden die Verfahren nach der jeweiligen Abwasserbehandlungsmethode eingeteilt, unabhängig von der gewählten Schlammbehandlung. Für industrielle Abwasser haben die Behandlungsverfahren normalerweise das Ziel, wertvolles Material zurückzuhalten und einer Wiederverwendung zur Verfügung zu stellen. Dies ist der Grund dafür, dass die angewendeten Verfahren den industriellen Prozessen entsprechend ausgewählt werden müssen.

Die mechanische Reinigung hat zum Zweck, die in Suspension anfallenden Feststoffe von der flüssigen Phase zu trennen. Sie begründet sich auf physikalische Eigenschaften und entspricht einem Zurückhalten des dekantierbaren Materials und dessen Stabilisierung.

Mittels einer chemischen Reinigungsstufe werden gelöste Stoffe zurückgehalten (gefällt) oder zuerst in fällbare Substanzen überführt. Man spricht von einer chemischen Stufe, da man sich dabei chemischer oder physikalisch-chemischer Reaktionen bedient. Dabei werden folgende Ziele erreicht:

In der biologischen Reinigungsstufe macht man sich die Aktivität einiger spezifischer Mikroorganismen zu Nutze. Organisches und anorganisches Material wird dabei oxidiert, oder mineralisiert. Bei totalem Abbau bildet sich Kohlendioxid, Ammoniak und Wasser. Man unterscheidet zwischen Aerobiern, welche bei Gegenwart von Sauerstoff tätig sind und Anaerobiern, die sich auch bei Abwesenheit von Sauerstoff vermehren und dabei Material abbauen können.

Die verschiedenen Reinigungsverfahren können je nach erwünschtem Reinigungsgrad entsprechend adaptiert werden. Mit steigender Komplexität, d.h. steigendem Reinigungsgrad nehmen natürlich auch die Investitionskosten zu.

Ein hoher Reinigungsgrad wird zum Beispiel angestrebt durch: