Wyniki analiz ścieków surowych i oczyszczonych z 2007 (przed modernizacją) i 2009 (po modernizacji) w odniesieniu do obowiązującego pozwolenia wodnoprawnego przedstawiono w tabeli poniżej:

Badania ścieków oczyszczonych

Procesy oczyszczania ścieków.
Miejska Oczyszczalnia Ścieków w Stalowej Woli jest oczyszczalnią mechaniczno-biologiczną z podwyższonym usuwaniem substancji biogennych. Maksymalna przepustowość oczyszczalni wynosi 17 500 m3/d. Obecnie średnia ilość ścieków dopływających do oczyszczalni jest na poziomie 7 700 m3/d.

1. Część mechaniczna oczyszczalni.
Ścieki surowe dopływają do oczyszczalni grawitacyjnie kolektorem głównym do pierwszego obiektu oczyszczalni, którym jest komora zasuw z przelewem burzowym. Z komory zasuw ścieki przepływają grawitacyjnie do Hali Krat, której wyposażenie stanowią dwie kraty schodkowe o prześwicie 6 mm oraz jedna krata ręczna (awaryjna). Zatrzymane na kratach zanieczyszczenia stałe zwane skratkami są poddawane procesom płukania i odwadniania, a następnie gromadzone w kontenerze i wywożone na składowisko odpadów.

Z Hali Krat ścieki przepływają do czterokomorowego piaskownika poziomego, którego zadaniem jest w warunkach zmniejszonej prędkości przepływu ścieków, oddzielenie         z niego zawiesin mineralnych i grubszych organicznych (pulpa piaskowa). Gromadząca się na dnie piaskownika pulpa, zgarniana jest do lejów piaskownika skąd jest pompowana do separatora piasku zintegrowanego z płuczką piasku.

W separatorze następuje oddzielenie frakcji organicznej, która jest zawracana do procesu oczyszczania ścieków natomiast piasek gromadzony jest w kontenerze i wywożony na składowisko odpadów komunalnych.

Kolejnym etapem oczyszczania ścieków odbywającym się w 2-ch osadnikach wstępnych jest oddzielenie z niego zawiesiny organicznej. Działanie osadników polega na przetrzymaniu ścieków w warunkach spowolnionego przepływu (V =5-10 mm/s), dzięki wykorzystaniu zjawiska sedymentacji i flotacji. Opadły w ten sposób na dno osad wstępny zgarniany jest do lejów osadowych skąd przepompowywany jest cyklicznie do zagęszczaczy grawitacyjnych. Wyflotowana frakcja lekka odprowadzana jest bezpośrednio do Wydzielonych Komór Fermentacyjnych (WKF).

2. Część biologiczna oczyszczalni.
W procesie oczyszczania ścieków założono usuwanie związków biogennych na drodze biologicznej ze wspomaganiem chemicznym poprzez dozowanie soli żelaza i zewnętrznego źródła węgla  (metnolu). Rozwiązanie techniczne oparte jest na usuwaniu węgla i azotu w procesie osadu czynnego z sekwencją reaktorów beztlenowych i tlenowych poprzedzonych komorą biologicznej defosfatacji. Dla zwiększenia efektywności i stabilności biologicznej defosfatacji przewidziano zastosowanie predenitryfikacji osadu recyrkulowanego do komory defosfatacji.

Proces oczyszczania biologicznego rozpoczyna się w beztlenowej komorze defosfatacji. Do komory tej dopływają ścieki oczyszczone mechanicznie z osadników wstępnych oraz osad czynny recyrkulowany po komorze predenitryfikacji. Możliwe jest również skierowanie do komory defosfatacji wód nadosadowych z zagęszczaczy (fermenterów) grawitacyjnych osadu surowego. Zasada działa komory defosfatacji polega na wykorzystaniu bakterii posiadających zdolność gromadzenia w organizmie zwiększonych ilości fosforu. Bakterie te często nazywa się bakteriami kumulującymi fosfor. Istota metody polega na poddawaniu osadu czynnego naprzemiennie warunkom beztlenowym i tlenowym. W warunkach beztlenowych (komora defosfatacji) bakterie fosforowe uwalniają, zmagazynowany w komórkach fosfor, by następnie przebywając w reaktorach biologicznych tlenowych przyjąć zwiększona ilość fosforu rozpuszczonego w ścieku.

Mieszanina ścieku i osadu czynnego po komorze defosfatacji kierowana jest grawitacyjnie do komór przepompowni ścieków i osadów skąd za pomocą pomp przetłaczana jest do 2-ch komór denitryfikacji (beztlenowych), w których następuje jeden z etapów usuwania azotu. Przeprowadzenie procesu denitryfikacji musi być poprzedzone procesem nitryfikacji, który polega na przemianie azotu amonowego (występującego w ściekach surowych) w azot azotanowy. W warunkach beztlenowych i ciągłego mieszania azot azotanowy może zostać przekształcony przez niektóre bakterie osadu czynnego w azot gazowy, który następnie uwalnia się ze ścieków do atmosfery. Po tym procesie mieszanina przepływa do dwóch reaktorów biologicznych, w których odbywa się proces nitryfikacji i drugi etap procesu defosfatacji. Procesy te przebiegają w efektywnie  w warunkach bezwzględnie tlenowych dlatego zawartość komór jest napowietrzana za pomocą systemu rusztów napowietrzających z dyfuzorami drobnopęcherzykowymi zasilanych trzema dmuchawami powietrza znajdujących sie w odrębnym budynku. Pomiędzy komorami nitryfikacji a denitryfikacji prowadzona jest recyrkulacja wewnętrzna zapewniająca odpowiednie usunięcie azotu.

Mieszanina ścieku i osadu, odpływająca z komór, jest kierowana do osadników wtórnych, w których następuje fizyczne rozdzielenie oczyszczonego ścieku od osadu w procesie  długotrwałej sedymentacji. Oczyszczone ścieki z osadników przepływają przez stację kontrolno-pomiarową, a następnie łączą sie ze ściekami oczyszczonymi Centralnej Oczyszczalni Ścieków (HSW) i zbiorczym korytem odpływowym, odprowadzane są do odbiornika rzeki San. Osad czynny wydzielony w osadniku wtórnym zawracany jest poprzez komorę predenitryfikacji osadu na początek układu oczyszczania jako strumień recyrkulacji zewnętrznej. Część osadu odprowadzana jest z układu jako osad nadmierny i jest kierowana do ciągu przeróbki osadów.

3. Ciąg przeróbki osadów.
Osad surowy wydzielony w osadnikach wstępnych jest cyklicznie z nich odpompowywany i gromadzony w dwóch zagęszczaczach grawitacyjnych. Zagęszczacze mają na celu zmniejszenie objętości osadu wstępnego poprzez wydzielenie i odprowadzenie wody nadosadowej, a dodatkowo pełnią rolę generatorów lotnych kwasów tłuszczowych poprawiających efektywność biologicznej defosfatacji. Po odpowiednim zagęszczeniu osady przepompowywane są za pomocą pompowni osadów surowych zagęszczonych do dwóch Wydzielonych Komór Fermentacyjnych (WKF). Cały układ działa automatycznie i cyklicznie ze stałą kontrolą gęstości i ilości osadu. Do WKF-ów trafia również cześć osadu czynnego zwanego osadem nadmiernym, który jest wcześniej zagęszczany za pomocą zagęszczarki taśmowej. Mieszanina obu osadów w WKF-ch w warunkach beztlenowych przy współudziale bakterii mezofilowych poddawana jest fermentacji zasadowo-metanowej osadów. W komorach utrzymywane są optymalne warunki dla przebiegu procesu tj. przy pH~7,i temp. osadu 32-37oC. Wynikiem fermentacji osadów ściekowych jest ustabilizowanie jego składu oraz produkcja palnego gazu zwanego dalej biogazem. Osad po fermentacji jest w stanie nadającym się do dalszego wykorzystania i przeróbki - łatwo ulega odwodnieniu, nie zagniwa przy składowaniu i pozbawiony jest przykrego zapachu. Ustabilizowany osad spuszczany jest do trzech zagęszczaczy grawitacyjnych skąd po uprzednim przygotowaniu kierowany jest na prasy taśmowe, których zadaniem jest odwodnienie osadu. Odwodniony osad przefermentowany poddawany jest higienizacji wapnem palonym mielonym, a następnie transportowany na składowisko przejściowe. Osady po przeprowadzeniu odpowiednich badań są przekazywane uprawnionym firmom z przeznaczeniem do odzysku. Osady ściekowe są wykorzystywane do rekultywacji terenów kopalni siarki „Jeziórko” oraz do produkcji wierzby energetycznej w Zawichoście.

Schemat oczyszczalni

4. Gospodarka energetyczna oczyszczalni ścieków.
Wytwarzany w procesie fermentacji osadów ściekowych biogaz ujmowany jest w górnej części Wydzielonych Komór Fermentacyjnych. Fermentacja mezofilowa jest złożonym procesem biochemicznym zachodzącym w warunkach beztlenowych. Substancje organiczne rozkładane są przez bakterie na związki proste - głównie metan i dwutlenek węgla. W czasie procesu fermentacji beztlenowej do 60% substancji organicznej jest zamienione w biogaz. Biogaz składa się głównie z:

• metanu (CH4): 55-60%,
• dwutlenku węgla (CO2): 40-45% ,
• azotu (N2): 0,2-0,4%
• siarkowodoru (H2S): 2000-3000 ppm.

Średnia dobowa produkcja biogazu na oczyszczalni wynosi ok. 1700 m3/d.  Wytworzony biogaz poprzez filtr żwirowy poddawany jest odsiarczaniu do poziomu ok. 60 ppm H2S,  a następnie magazynowany w zbiorniku o poj. 970 m3. Oczyszczony biogaz spalany jest w silnikach gazowych dwóch zespołów prądotwórczych. Umożliwia to wykorzystanie energii zawartej w biogazie do wytwarzania energii elektrycznej, a niezależnie od tego energii cieplnej uzyskiwanej wtórnie z chłodzenia agregatów oraz spalin. Powstająca energia elektryczna i cieplna jest całkowicie wykorzystywana do wewnętrznych celów zakładu. Moc elektryczna i cieplna każdego agregatu to odpowiednio 104 kWEE i 154 kWEC. Praca agregatów możliwa jest ze zmiennym obciążeniem w zależności od aktualnej produkcji biogazu. Dla zabezpieczenia potrzeb cieplnych oczyszczalni dodatkowo kotłownia wyposażona jest w dwa kotły gazowe o mocy 285 kW.

Aby zmniejszyć uciążliwość zapachową oczyszczalni część obiektów jest zhermetyzowana,  a złowonne powietrze jest oczyszczane w biofiltrach.

Oczyszczalnia jest wyposażona w automatyczny system sterowania i wizualizacji pracy oparty na systemie SCADA oraz cyfrowym systemie przetwarzania danych. System zapewnia maksymalne wykorzystanie możliwości technologicznych oczyszczania ścieków przy zminimalizowaniu zużycia energii elektrycznej niezbędnej w tym procesie.