Technologia oczyszczania ścieków oparta jest na procesach mechanicznych, biologicznych i chemicznych umożliwiających usuwanie związków biogennych. Maksymalna przepustowość oczyszczalni wynosi 42 000 m3/d. Średnia ilość ścieków dopływających do oczyszczalni jest na poziomie 32 731 m3/d.

1. CZĘŚĆ MECHANICZNA

Ścieki surowe dopływają do oczyszczalni czterema kolektorami: Północnym, dwoma Południowymi oraz Fiatowskim. Na oczyszczalni znajduje się również stacja zlewcza nieczystości płynnych, umożliwiająca przyjęcie ścieków dowożonych wozami asenizacyjnymi.

Kolektorem Północnym dopływają do oczyszczalni ścieki z północnych dzielnic miasta Tychy, w tym podczyszczone w procesie fermentacji metanowej ścieki z Browaru Tyskiego. Ścieki te wpływają bezpośrednio do komory rozdzielczej przed Halą Krat.

Ścieki z kolektorów Południowych (z południowych dzielnic miasta i z terenów przemysłowych) oraz Fiatowskiego (z Fiat Auto Poland) dopływają do Pompowni Południe, skąd tłoczone są za pomocą pomp do komory rozdzielczej przed Halą Krat. Wyposażenie Pompowni Południe stanowią: 2 zbiorniki czerpalne, 2 kraty mechaniczne i 8 pomp, podzielone na dwie sekcje. W skład jednej sekcji wchodzi jeden zbiornik, jedna krata oraz cztery pompy. Dobowa ilość ścieków tłoczonych z Pompowni Południe stanowi 66% całkowitego napływu ścieków na oczyszczalni. Przy wykorzystaniu istniejących pomp w Pompowni Południe wykonano instalację do wzruszania piasku zalegającego na dnie zbiorników czerpalnych.

Z komory rozdzielczej ścieki przepływają grawitacyjnie do Hali Krat, której wyposażenie stanowią dwie kraty hakowo- taśmowe oraz jedna krata ręczna (awaryjna). Zatrzymane na kratach  zanieczyszczenia stałe (skratki) są poddawane procesom płukania i odwadniania, a następnie pakowane są w szczelne rękawy foliowe i wywożone na składowisko odpadów.

Z Hali Krat ścieki przepływają do piaskownika poziomego. Wydzielone w piaskowniku zanieczyszczenia (piasek) są usuwane z jego dna za pomocą przenośnika spiralnego i pompą kierowane do separatorów. Z separatorów piasek transportowany jest przenośnikiem poziomym do płuczki, w której następuje jego przemywanie i oddzielenie go od zawiesiny organicznej.

Po piaskownikach następuje rozdział ścieków na dwa strumienie – ścieków i wód burzowych. W okresie bezdeszczowym oraz deszczowym, ale o niewielkiej intensywności opadów (Q<2000 m³/h), ścieki płyną przez osadnik wstępny radialny do części biologicznej oczyszczalni. Przy dopływie wód burzowych, nadmiar ścieków (>2000 m³/h) kierowany jest przelewem do zbiornika retencyjnego. W przypadku awarii lub remontu osadnika wstępnego zbiornik retencyjny może pracować jako osadnik wstępny. Zawartość zbiornika jest odprowadzona do części biologicznej w godzinach zmniejszonego dopływu ścieków do oczyszczalni. Pomiary natężenia przepływu na korycie ścieków i wód burzowych pozwalają zapewnić równomierne obciążenie oczyszczalni, zarówno w okresach bezdeszczowych jak i deszczowych.

Część biologiczna oczyszczalni chroniona jest poprzez stację osłonową przed dopływem stężonych lub toksycznych ścieków surowych. Stację osłonową stanowi zbiornik retencyjny oraz pH-metr i miernik potencjału redoks, wykonujące pomiary on-line dopływających ścieków surowych. Wskazania tych przyrządów przesyłane są w sposób ciągły do dyspozytorni. W przypadku dopływu ścieków o ponadnormowych parametrach całość napływu kierowana jest do zbiornika retencyjnego. Zawartość zbiornika retencyjnego zostaje stopniowo odprowadzana do części biologicznej po ustaniu zrzutu.

2. CZĘŚĆ BIOLOGICZNA

a) Ciąg technologiczny reaktorów C-TECH

Technologia C-TECH jest objęta patentem i została udostępniona przez licencjodawcę tj. austriacką firmę SFC UMWELTTECHNIK GmbH. Oczyszczanie ścieków w tej technologii przebiega w czterech sekwencyjnych reaktorach biologicznych SBR o pojemności 4000 m3/reaktor, wspomaganych beztlenowym selektorem. Cykl pracy reaktorów C-TECH podzielony jest na następujące fazy: napełnianie z napowietrzaniem (126 min), sedymentację (63 min) i dekantację (63 min). Fazy te tworzą ciągle powtarzający się cykl.

Ścieki mechanicznie podczyszczone dopływają do pompowni C-TECH, skąd są tłoczone do selektora w ilości 50% całkowitego napływu na oczyszczalnię, jednakże nie więcej niż 1000 m3/h i 16 500 m3/d. Do selektora doprowadzany jest również stały strumień recyrkulacji ścieków i osadu czynnego z reaktorów C-TECH będących w fazie napełniania i napowietrzania. W selektorze zostaje zapoczątkowany proces biologicznej defosfatacji oraz następuje denitryfikacja recyrkulowanych wraz z osadem azotanów. W selektorze realizowane jest również chemiczne strącanie fosforu za pomocą koagulantu żelazowego. Mieszanie zawartości selektora odbywa się hydraulicznie poprzez odpowiednią konstrukcję ścian i przelewów. Selektor został wyposażony w ruszt napowietrzający, który jest uruchamiany kilka minut na dobę w celu wzruszenia ewentualnych złogów osadu zalegających na dnie selektora. Ścieki z selektora kierowane są odpowiednio do czterech reaktorów C-TECH.

W reaktorach w następujących po sobie fazach tlenowych i beztlenowych zachodzą procesy pełnego oczyszczania ścieków z usuwaniem związków biogennych (azot i fosfor). W fazie tlenowej zachodzi nitryfikacja oraz biologiczna defosfatacja. Po wyłączeniu napowietrzania osad czynny sedymentuje na dno reaktora, a nad jego warstwą pozostaje strefa już oczyszczonych, sklarowanych ścieków. Oczyszczone biologicznie ścieki odprowadzane są w czasie fazy dekantacji do kanału odpływowego za pomocą ruchomego przelewu- dekantera. Specjalna konstrukcja dekantera uniemożliwia przedostanie się do odpływu części pływających pozostałych na powierzchni ścieków po skończonym cyklu oczyszczania. Osad nadmierny, wytworzony w procesach biologicznego oczyszczania, jest systematycznie usuwany z obiegu w trakcie fazy dekantacji za pomocą pomp zatapialnych, znajdujących się w reaktorach i kierowany jest na ciąg przeróbki osadów. Oczyszczone ścieki z ciągu C-TECH, po połączeniu z oczyszczonymi ściekami z komór osadu czynnego, odpływają wspólnym kanałem do odbiornika – rzeki Gostyni.

Do napowietrzania ścieków służą dyfuzory membranowe, zasilane sprężonym powietrzem ze stacji dmuchaw dla reaktorów C-TECH. Wyposażenie budynku dmuchaw stanowi siedem dmuchaw. Z każdą parą reaktorów współpracują dwie dmuchawy (w tym jedna przystosowana do pracy z przemiennikiem częstotliwości). Piąta dmuchawa jest rezerwową, także przystosowaną do pracy z przemiennikiem częstotliwości. Dwie pozostałe dmuchawy służą do napowietrzania selektora, przy czym jedna z nich jest dmuchawą rezerwową.

b) Ciąg technologiczny komór osadu czynnego (KOCZ)

Drugim ciągiem w części biologicznej oczyszczalni są dwa równolegle pracujące ciągi Komór Osadu Czynnego (KOCZ).  W komorach tych, za pomocą wewnętrznych ścian, wydzielono strefy o zróżnicowanych warunkach tlenowych tj. w kolejności: komorę beztlenową (defosfatacji), komory anoksyczne (predenitryfikacji i denitryfikacji), komorę przemiennego działania, która w zależności od potrzeb może pracować jako komora denitryfikacji lub nitryfikacji oraz komorę tlenową (nitryfikacji).

Ilość ścieków mechanicznie podczyszczonych zasilających reaktory KOCZ jest różnicą ilości ścieków dopływających do oczyszczalni i tłoczonych do ciągu C-TECH. Część ścieków zasilających reaktory KOCZ kierowana jest do komory predenitryfikacji, do której doprowadzany jest również strumień recyrkulacji zewnętrznej osadu. Pozostała część ścieków zasilających reaktory KOCZ dopływa do komory defosfatacji, do której kierowany jest także strumień ścieków i osadu z komory predentryfikacji. W dalszej kolejności ścieki przepływają przez komorę denitryfikacji, naprzemiennego działania oraz nitryfikacji. Przepływ mieszaniny osadu czynnego i ścieków przez powyższy, beztlenowo- tlenowy układ komór pozwala na usuwanie związków biogennych (azotu i fosforu) w procesach biologicznej defosfatacji, denitryfikacji oraz nitryfikacji. W celu zintensyfikowania procesu usuwania azotu prowadzona jest wysoka recyrkulacja wewnętrzna ścieków z komory nitryfikacji do denitryfikacji, realizowana za pomocą mieszadeł pompujących. Istnieje również możliwość chemicznego strącania fosforu za pomocą koagulantu, który jest dawkowany do koryt odpływowych z KOCZ. Układ dozowania koagulantu składa się ze zbiornika magazynującego oraz dwóch pomp dozujących (jedna dawkuje koagulant do ciągu reaktorów C-TECH, druga do KOCZ).

Mieszanina ścieków i osadu, odpływająca z komór, jest kierowana do osadnika wtórnego, w którym następuje fizyczne rozdzielenie ścieków od osadu w procesie sedymentacji. Z osadnika odpływają oczyszczone ścieki, i dalej zbiorczym korytem odpływowym, razem z oczyszczonymi ściekami z reaktorów C-TECH odprowadzane są do odbiornika. Osad czynny wydzielony w osadniku wtórnym zawracany jest na początek układu oczyszczania jako strumień recyrkulacji zewnętrznej. Część osadu odprowadzana jest z układu jako osad nadmierny i jest kierowana na ciąg przeróbki osadów.

Do napowietrzania ścieków służą dyfuzory membranowe, do mieszania zawartości komór – mieszadła wolno i średnioobrotowe. Dyfuzory zasilane są sprężonym powietrzem ze stacji dmuchaw dla reaktorów KOCZ, w której znajdują się cztery dmuchawy. Dwie z nich przystosowane są do pracy z przemiennikiem częstotliwości.

Wizualizacja i sterowanie procesem oczyszczania, a także jego ciągła optymalizacja możliwa jest dzięki wyposażeniu obiektów i urządzeń w nowoczesną aparaturę kontrolno- pomiarową. W sposób ciągły mierzone są istotne parametry prowadzonych procesów oczyszczania, takie jak: przepływy ścieków i osadu, pH, potencjał redoks, stężenie tlenu rozpuszczonego oraz stężenie osadu czynnego w komorach. Odczyty z tych urządzeń przesyłane są w sposób ciągły do dyspozytorni, a całość procesu oczyszczania podlega wizualizacji na ekranie komputerów.

Przy kanale odpływowym ścieków oczyszczonych znajduje się kontenerowa stacja analiz, w której na bieżąco kontrolowane jest stężenie związków biogennych w ściekach odprowadzanych do rzeki Gostyni. Pozwala to na szybkie wprowadzanie zmian w procesie oczyszczania ścieków, przez co jakość ścieków na odpływie utrzymywana jest na stałym, wysokim poziomie. 

3. CZĘŚĆ OSADOWA

Obecnie, aż do końca 2008r. RCGW S.A. prowadzi modernizację części osadowej oczyszczalni Tychy- Urbanowice. W ramach tej modernizacji przewiduje się m. in. wybudowanie nowych komór fermentacyjnych, adaptację istniejących zagęszczaczy grawitacyjnych na fermentery przeznaczone do produkcji LKT, zakup nowych urządzeń do zagęszczania i odwadniania osadów.

Obecnie gospodarka osadowa przedstawia się następująco: osad z osadnika wstępnego spuszczany jest okresowo do zbiornika osadu w pompowni osadu surowego, skąd następnie tłoczony jest do dwóch zamkniętych komór fermentacyjnych (ZKF).
Osad nadmierny z osadnika wtórnego dla komór osadu czynnego odprowadzany jest do zbiornika osadu nadmiernego, znajdującego się w pompowni osadu recyrkulowanego i nadmiernego. Ze zbiornika osad jest pompowany do zbiornika buforowego, a następnie zagęszczacza.  mechanicznego. Na rurociągu tłocznym dokonywany jest pomiar natężenia przepływu osadu. Osad zagęszczony doprowadzany jest do ZKF.
Osad nadmierny z reaktorów C-TECH pompowany jest do zbiornika buforowego (zaadoptowany zagęszczacz grawitacyjny B). Na rurociągu tłocznym dokonywany jest pomiar natężenia przepływu osadu. Ze zbiornika osad kierowany jest na zagęszczacz mechaniczny, a następnie do ZKF, gdzie następuje beztlenowa fermentacja osadu wstępnego oraz nadmiernego z komór osadu czynnego i reaktorów C-TECH z odzyskiem biogazu.
Uzyskany w procesie fermentacji biogaz magazynowany jest w stalowym zbiorniku. W wyniku spalania biogazu w agregacie prądotwórczym uzyskuje się enegię cieplną i elektryczną, natomiast  spalając biogaz w niskotemperaturowym kotle uzyskiwana jest energia cieplna. Oba rodzaje energii przeznaczane są na potrzeby własne oczyszczalni.

Z ZKF osad spuszczany jest do zbiornika buforowego (zaadoptowany zagęszczacz grawitacyjny A). Ze zbiornika buforowego osad kierowany jest do stacji odwadniania. Do mechanicznego odwadniania osadu służy wirówka i prasa. Dalej osad kierowany jest na poletka osadowe. Osad odwodniony wywożony jest poza obręb oczyszczalni.