Durante el tratamiento secundario, se utilizan procesos biológicos para eliminar la materia orgánica disuelta y suspendida medida como demanda bioquímica de oxígeno (DBO).
En las plantas más antiguas y en las que reciben cargas variables, se utilizan lechos filtrantes percoladores en los que el agua residual sedimentada se esparce sobre la superficie de un lecho compuesto por coque (carbón carbonizado), virutas de piedra caliza o medios plásticos especialmente fabricados.
Estos medios deben tener una gran superficie para soportar las biopelículas que se forman.
Estos desagües también proporcionan una fuente de aire que se filtra a través del lecho, manteniéndolo aeróbico.
En la superficie del lecho se forman biopelículas de bacterias, protozoos y hongos que se alimentan del contenido orgánico o lo reducen.
Con esta oxidación aeróbica y nitrificación, los sólidos orgánicos se convierten en biopelícula consumida por larvas de insectos, caracoles y gusanos que ayudan a mantener un espesor óptimo.
Los humedales artificiales son sistemas artificiales que utilizan las funciones naturales de la vegetación, el suelo y los organismos para proporcionar un tratamiento secundario a las aguas residuales.
Los humedales artificiales se han utilizado tanto en sistemas de aguas residuales centralizados como descentralizados.
Los lodos activados son un método común de tratamiento secundario por crecimiento en suspensión.
Estos sólidos disueltos, en su mayoría carbonosos, se someten a aireación para ser descompuestos y oxidados biológicamente a dióxido de carbono o convertidos en flóculos biológicos adicionales de microorganismos reproductores.
Los sólidos disueltos nitrogenados (aminoácidos, amoníaco, etc.) se convierten de forma similar en flóculos biológicos o son oxidados por los flóculos a nitritos, nitratos y, en algunos procesos, a nitrógeno gaseoso mediante desnitrificación.
El flóculo sedimentado se devuelve a la cámara de mezcla para seguir creciendo en el efluente primario.
Nocardia, una espuma marrón flotante que a veces se identifica erróneamente como hongo de las aguas residuales, es el más conocido de los muchos hongos y protistas diferentes que pueden sobrepoblar el flóculo y causar trastornos en el proceso.
[16] La desventaja del proceso CASSBR es que requiere un control preciso de los tiempos, la mezcla y la aireación.
Esta precisión se consigue normalmente con controles informáticos conectados a sensores.
Un sistema tan complejo y frágil no es adecuado para lugares donde los controles pueden ser poco fiables, estar mal mantenidos o donde el suministro eléctrico puede ser intermitente.
En estas plantas puede omitirse la etapa de sedimentación primaria del tratamiento.
En estas plantas se crea un flóculo biótico que proporciona el sustrato necesario.
Se prefiere el acero a los materiales sintéticos (por ejemplo, el plástico) por su durabilidad.
Las lagunas aireadas proporcionan una mezcla menos eficaz que los sistemas convencionales de lodos activados y no alcanzan el mismo nivel de rendimiento.
[25] Entre las condiciones que pueden provocar alteraciones se incluyen los productos químicos tóxicos y las concentraciones inusualmente altas o bajas de residuos orgánicos que proporcionan alimento al ecosistema del biorreactor.
Las instalaciones pequeñas pueden preparar una solución de azúcares solubles.
La reducción de la DBO normalmente lograda por esa especie cesa temporalmente hasta que otras especies alcanzan una población adecuada para utilizar esa fuente de alimento, o la población original se recupera a medida que disminuyen las concentraciones de biocidas.