background image

Wastewater treatment – teaching materials for AGH UST students 
Prepared by Anna Dworakowska (AGH UST) 

 

WASTEWATER TREATMENT 

INTRODUCTORY QUIZ 

Discuss the following questions with your partner(s) : 

1.  Define the process of sewage treatment. 
2.  What different types of sewage can we distinguish? 
3.  What different general types of sewage treatment processes do you know? 
4.  What is produced in the sewage treatment process? 
5.  What is the difference between “grey water” and “black water”? 

SEWAGE COLLECTION SYSTEMS 

Please fill in the following text with the words from the box  

 

 

 

 

 
Modern sewer systems typically are (1)_____________ pipelines installed below the ground surface in streets 
and following the ground slope. The depth of cover over pipelines is controlled by factors such as the location 
of rock and (2) _____________, the ability to receive flows from all buildings by gravity, depth of (3) 
_____________, economics of maintaining gravity flow as compared with pumping, and location and elevation 
of other existing (4) _____________ and infrastructures. 
 
Maintaining gravity flow can require deep excavations in hilly or flat terrain, driving up (5) _____________. 
Sewage (6) _____________ may be necessary due to slope requirements for conventional gravity sewers. This 
results in a system terminus (i.e., low spot) at the (7) _____________ of the sewer, where sewage collects and 
must be pumped or lifted to a collection system. Pumping and lift stations substantially increase the cost of the 
collection system. (8) _____________ associated with conventional gravity sewers are a source of inflow and 
infiltration, increasing the volume of wastewater to be carried, as well as the size of pipes and lift/pumping 
stations, and, ultimately, increasing costs. 
 
In Poland a lot of households, especially in the countryside, are still not connected to the sewage collection 
network and have to use (9) _____________, which are later emptied by means of (10) _____________. 
 
Sewage collection systems can be also divided into combined and separate sewers. Combined sewer systems 
are designed to transport both (11) _____________ and sewage in the same pipe. Besides the projected 
sewage flow, the size and characteristics of (12) _____________ are the overriding design considerations for 
combined sewers. Often, combined sewers cannot handle the volume of runoff, resulting in (13) 
_____________ and causing water pollution problems in nearby water bodies. Separate (14) _____________ 
sewer systems are designed to transport sewage alone. In communities served by such sewers, another (15) 
_____________ is constructed to convey storm water runoff directly to surface waters. Most (16) 
_____________ sewer systems constructed today are separate sewer systems. 

Adapted from: http://nepis.epa.gov/Exe/ZyPURL.cgi?Dockey=P10053D9.txt 

a. utilities     b. septic tanks     c. ground water     d. sanitary     e. municipal     f. overflows     g. frost line 

h. storm water runoffs     i. pipe system     j. pumping or lift stations     k. manholes     l. precipitation 

m. septic tankers or haulers     n. gravity flow     o. construction costs     p. tail 

background image

Wastewater treatment – teaching materials for AGH UST students 
Prepared by Anna Dworakowska (AGH UST) 

 

A VISIT TO A WASTEWATER TREATMENT PLANT 

Here's a step-by-step guide describing what happens at each stage of the treatment 
process and how pollutants are removed to help keep our waterways clean.  Read 
through the text and match the underlined words with their Polish equivalents  in the 
box. Next answer the questions below. 

 

 
 
 
 
 
 

PRIMARY, MECHANICAL TREATMENT 

Wastewater entering the treatment plant includes items like wood, rocks, and even dead animals. Unless they 
are removed, they could cause problems later in the treatment process. This is most commonly done with an 
automated mechanically raked bar screen. Most of these materials are sent to a landfill or are incinerated. 
Next, the sewage channel broadens out into the grit chamber, reducing the velocity of the sewage and allowing 
coarser particles such as gravel and sand, which are heavier than water, to settle at the bottom. In the primary 
settlement tank the water is kept for about two hours. In this large rectangular or round settlement tank fine 
suspended particles can settle as sludge at the bottom. This raw sludge is removed, thickened and transferred 
to a digestion chamber. Light particles floating on the water's surface such as fat and mineral oil are skimmed 
off and discharged into a separate tank. Primary treatment allows for the physical separation of solids and 
grease from the wastewater, and removes between 30-40 percent of Biological Oxygen Demand (BOD) and 50 
per cent of Total Suspended Solids (TSS). 

SECONDARY, BIOLOGICAL TREATMENT  

In the second or biological purification stage a natural process is used by passing the wastewater into an 
aeration tank. In an activated sludge process oxygen is inserted into the wastewater to create favourable 
conditions for microorganisms which feed on solved organic particles in the sewage and accumulate the 
ingested matter. During this process pollutants such as heavy metals are also ingested. A large number of 
microorganisms form colonies which become visible as sludge flocs. These sludge flocs settle at the bottom of 
the subsequent secondary settling pond or clarifier and are either returned to the activated sludge process or 
pumped into the primary settling pond for sludge disposal. Smaller sewage treatment plants often use trickling 
filters, i.e. round concrete tanks loosely filled with porous rocks which provide a large surface area needed by 
the bacteria to settle. They form a continuous film over which the sewage is passed. Secondary treatment 
removes up to 90 percent of BOD and TSS.  

ADDITIONAL PURIFICATION 

Today wastewater is generally polluted with chemical substances such as nitrogen and phosphate which makes 
it necessary to apply additional special processes.  
 
For example, effluent containing phosphate from the secondary settling pond goes into a flocculation chamber. 
At this stage the effluent undergoes vigorous mixing and a dosing pump applies a chemical solution in the 
liquor, which reacts chemically with the phosphates and forms a water-insoluble compound. Other 
contaminants form flocs which settle in a clarifier as sludge. This sludge is thickened and transferred to the 
digestion tank. The cleaned wastewater can now be discharged into the natural environment. 
 

Adapted from: http://www.bmu.de/english/water_management/water_policy/wastewater/doc/3463.php 

1.krata     2.żwir     3.komora fermentacyjna     4.piaskownik     5.przyswajana substancja     6.komora 
napowietrzająca     7.biologiczne zapotrzebowanie na tlen     8.osad     9.zawiesina ogólna     10.zagęszczony        
11.azot     12.utylizowany w spalarni     13.prędkość     14.fosforan     15.komora flokulacji     16.osadnik     
17.drobne zanieczyszczenia, cząsteczki     18.klarownik, odstojnik     19.utylizacja odpadów     20.związek 
nierozpuszczlny w wodzie     21.kłaczki osadu     22.betonowe zbiorniki     23.złoża biologiczne   24.osad czynny 

background image

Wastewater treatment – teaching materials for AGH UST students 
Prepared by Anna Dworakowska (AGH UST) 

 

 

In groups of three or more try to draw a diagram for each stage of sewage treatment: 
mechanical, biological and additional. Be prepared to present it to the class . 

 

INNOVATIONS IN WASTEWATER TREATMENT PROCESSES 

What innovative solutions in wastewater treatment do you know?  

You are going to see a short film about the NEWater project in Singapore. Answer the 
questions. 

1.  What are the four main sources of water in Singapore (called national taps)? 
2.  What is NEWater? 
3.  What are the main three technologies applied in the production of NEWater? 
4.  Describe the membrane filtration process. 
5.  What does backwash mean? How long does it take? How often is it performed? 
6.  What are the advantages of Siemens microfiltration system? 
7.  Where is NEWater used? 
8.  Would you like to try NEWater? 
9.  What do you think about this solution? Do you think it could be applied in Poland? 

VOCABULARY REVISION 

Unscramble these words, all of them are connected with sewage treatment . Explain their 
connection with this process 

1.wgeaes        2.edlusg         3.soclf         4.reniotaa         5.netletstem         6.ynsiarat         7.nimupalci         8.ewrse 

FOLLOW UP: SEWAGE TREATMENT IN KRAKOW 

Collect information about the sewage treatment plant in Krakow (Płaszów) and the sewage treatment systems 
applied there. Prepare a short presentation in English. 

Questions to the text: 
1.  What is the purpose of mechanical treatment? 
2.  What processes/solutions are applied during primary 

treatment? 

3.  What is the purpose of biological treatment? 
4.  What processes/solutions are applied during secondary 

treatment? 

5.  Why additional purification (other than primary and 

secondary) is necessary? 

6.  How phosphates are removed from sewage?