Air limbah adalah air yang telah mengalami penurunan kualitas karena pengaruh manusia. Air limbah perkotaan biasanya dialirkan di saluran air kombinasi atau saluran sanitasi, dan diolah di fasilitas pengolahan air limbah atau septic tank. Air limbah yang telah diolah dilepaskan ke badan air penerima melalui saluran pengeluaran. Air limbah, terutama limbah perkotaan, dapat tercampur dengan berbagai kotoran seperti feses maupun urin.
Sistem pembuangan air adalah infrastruktur fisik yang mencakup pipa, pompa, penyaring, kanal, dan sebagainya yang digunakan untuk mengalirkan air limbah dari tempatnya dihasilkan ke titik di mana ia akan diolah atau dibuang. Sistem pembuangan air ditemukan di berbagai tipe pengolahan air limbah, kecuali septic tank yang mengolah air limbah di tempat.
Asal
Air limbah dapat dihasilkan dari:
'''Domestik'''
Air limbah domestik berasal dari kegiatan rumah tangga, terdiri dari dua macam yaitu ''black water'' (limbah hitam) yang berasal dari buangan toilet yaitu air seni dan feses; serta ''grey water'' (air kelabu) yang berasal dari buangan non - toilet seperti air cucian, wastafel, air mandi, limbah dapur, dll
'''Industri dan Pertanian'''
Air limbah industri berasal dari sisa dan residu dari suatu proses industri. Air limbah industri dapat dibagi menjadi lima kategori, yaitu: air limbah industri yang memiliki konsentrasi partikel organik rendah, air libah industri dengan konsentrasi partikel organik tinggi, air limbah industri dengan partikel organik berbahaya dan beracun, air limbah industri dengan kandungan zat anorganik tinggi, air limbah industri dengan kandungan zat anorganik rendah, dan air limbah industri dengan kandungan zat anorganik berbahaya dan beracun.
Air limbah yang berasal dari kegiatan pertanian dan perikanan seperti air sisa irigasi, air yang tercamput pestisida dan pupuk, air yang mengandung feses hewan air dan sisa makanan hewan air, dll.
'''Lain - Lain'''
mencakup Air hujan yang jatuh di atas atap dan pekarangan dan tidak dikumpulkan, Air hujan yang mengalir di jalan raya, lahan parkir, dan infrastruktur lainnya yang biasanya mengalir ke selokan atau saluran drainase lainnya, Air tanah yang mengalami infiltrasi ke saluran pembuangan air, air limbah dari tempat pembuangan sampah akhir, Rekahan hidrolika
Komposisi air limbah
Komposisi air limbah bisa sangat bervariasi. Berikut adalah daftar yang mungkin menjadi komponen penyusun air limbah dalam suatu waktu:
- Air ( > 95%)
- Bakteri patogen
- Bakteri non-patogen
- Bahan organik tak larut seperti feses, rambut, makanan, serat kertas dan sebagainya
- Bahan organik larut air seperti urea, urin, bahan kimia obat-obatan, dan sebagainya
- Partikel anorganik seperti pasir, pecahan kaca, pecahan keramik, dan sebagainya
- Bahan anorganik larut air seperti amonia, garam, sianida, senyawa merkuri, dan sebagainya
- Bahan padat berukuran makro seperti kondom, kantong plastik, mainan anak-anak, dan sebagainya
- Bahan padat berukuran sangat besar seperti mobil, pohon, atap, dan sebagainya, terjadi ketika banjir besar
- Hewan hidup seperti ikan, serangga, crustacea
- Bangkai atau potongan tubuh hewan
- Tanaman air, alga
- Potongan tanaman seperti daun, ranting, dan sebagainya
- Gas seperti hidrogen sulfida, karbon dioksida, dan metana
Indikator kualitas air limbah
Setiap bahan yang mampu dioksidasi yang ada di saluran air atau air limbah industri akan dioksidasi secara biokimia oleh bakteria, atau secara kimiawi. Akibatnya adalah kadar oksigen di dalam air akan berkurang. Secara umum, reaksi biokimia oksidasi adalah sebagai berikut:
- Bahan yang mampu dioksidasi + bakteri + nutrisi + O2 → CO2 + H2O + Bahan anorganik teroksidasi seperti O3- or SO4--
Konsumsi oksigen oleh bahan kimia yang tereduksi seperti sulfida dan nitrit, adalah sebagai berikut:
- S-- + 2 O2 → SO4--
- NO2- + ½ O2 → NO3-
Karena semua saluran air secara alami mengandung bakteri dan nutrisi, hampir semua komponen sampah yang masuk akan mengalami reaksi biokimia seperti di atas. Reaksi biokimia tersebut adalah yang diteliti di laboratorium sebagai kebutuhan oksigen biologis (BOD). Berbagai bahan kimia juga mampu bereaksi akibat bahan oksidator kuat dan reaksi kimia ini diukur di dalam laboratorium sebagai kebutuhan oksigen kimiawi (COD). Baik uji BOD maupun COD adalah ukuran efek pengurangan kadar oksigen akibat kontaminasi sampah. Keduanya diadopsi sebagai ukuran efek polusi terhadap lingkungan, karena kadar oksigen yang berkurang meyebabkan makhluk hidup yang biasa hidup di air, menjadi semakin sulit ditemukan.
Indikator lainnya yang juga digunakan yang merupakan indikator yang terihat sebagai hasil reaksi maupun kondisi awal air limbah seperti temperatur, pH, kadar garam, kadar logam berat, kadar bahan padat terlarut, tingkat kejernihan air, bau, dan sebagainya.