Целта на пречистването на отпадъчните води е да се обработват човешки и промишлени отпадъци, така че да не е опасно за хората или околната среда. Пречиствателните станции използват физични, химични и биологични процеси за отстраняване на твърди вещества и замърсители от разтворените вещества. Пречистването на отпадъчните води е разделено на етапи, обикновено наричани предварителна, първична, вторична, усъвършенствана и дезинфекционна обработка. Етапите на третиране премахват по-грубите твърди вещества в най-ранните етапи, като напредват към отстраняване на специфични замърсители на разтворените вещества в последните етапи.
Предварително и първично лечение
По време на първите етапи на третиране, твърдите вещества се отстраняват чрез пресяване, утаяване и обезмасляване. Предварителният етап премахва грубите твърди частици, обикновено чрез пресяване. Този етап също се опитва да премахне песъчинките. По време на предварителния етап дебитът и скоростта на отпадъчните води се поддържат високи, за да се предотврати утаяването на твърдите вещества. След предварителния етап отпадъците навлизат в началния етап. По време на началния етап дебитът се намалява, за да се насърчи утаяването. Утаените твърди частици се изстъргват от дъното и плуващият материал се обезмаслява. На този етап се отстраняват значително количество масло, мазнини и сапун.
Вторично лечение
Вторичното третиране обикновено използва аеробни биологични процеси за разграждане на останалите органични вещества, включително човешки отпадъци, храна, масла и сапун. Бактериите и други микроорганизми метаболизират органичния материал в отпадъчния материал. Част от останалото твърдо вещество се преработва от микроорганизми, за да образува коагулирани маси, които могат да бъдат отстранени по-лесно. Впоследствие микроорганизмите трябва да бъдат отстранени от отпадъчните води, обикновено чрез утаяване или филтриране. Въпреки че по време на вторичната обработка повечето твърди вещества се отстраняват, някои разтворени хранителни вещества като азот и фосфор могат да останат.
Разширено лечение
Необходимо е усъвършенствано третиране за отстраняване на твърдите частици, които остават след стандартната вторична обработка. Усъвършенстваните лечения могат да съществуват като произволен брой кратки етапи след вторично лечение или могат да бъдат включени в по-ранните етапи. Химичните процеси се използват за отстраняване на фосфорни и тежки метали. За отстраняване на азота обикновено се използват биологични процеси. Може да са необходими допълнителни стъпки за отстраняване на специфични промишлени или селскостопански химикали от отпадъчните води. Усъвършенстваното третиране може също да включва етап на филтриране за отстраняване на останалите твърди частици.
Дезинфекция
Дезинфекцията е необходима за отстраняване на микроорганизмите от отпадъчните води, които биха могли да бъдат освободени обратно в околната среда. Методите за дезинфекция могат да използват хлор, озон, ултравиолетова светлина или други химически дезинфектанти. Въпреки че хлорирането е най-често срещаният метод за дезинфекция, получените отпадъчни води съдържат остатъчен хлор, който може да навреди на екосистемите при освобождаване. Озоновите и ултравиолетовите процеси водят до по-чисти отпадъчни води и все повече се използват за пречистване на отпадъчни води.