Účelem čištění odpadních vod je zpracování lidského a průmyslového odpadu tak, aby nebyl nebezpečný pro člověka ani pro životní prostředí. Čistírny používají fyzikální, chemické a biologické procesy k odstraňování pevných látek a kontaminovaných látek. Čištění odpadních vod je rozděleno do fází, které se obecně označují jako předběžné, primární, sekundární, pokročilé a dezinfekční čištění. Fáze zpracování odstraňují hrubší pevné látky v nejranějších stádiích, přičemž v pozdějších fázích postupují směrem k odstraňování specifických kontaminujících látek rozpuštěných látek.
Předběžná a primární léčba
Během prvních fází zpracování se pevné látky odstraňují skríninkem, sedimentací a odstředěním. Předběžná fáze odstraňuje hrubé pevné látky, obvykle skríninkem. Tato fáze se také pokouší eliminovat štěrk. Během přípravné fáze jsou průtok a rychlost odpadních vod udržovány na vysoké hodnotě, aby se zabránilo usazování pevných látek. Po přípravné fázi vstupuje odpad do primární fáze. Během primární fáze je průtok snížen, aby se podpořila sedimentace. Usazené pevné látky se seškrábnou ze dna a plovoucí materiál se odstředí. V této fázi se odstraní značné množství oleje, mastnoty a mýdla.
Sekundární léčba
Sekundární léčba obecně používá aerobní biologické procesy k odbourávání zbývajících organických látek, včetně lidského odpadu, potravin, olejů a mýdla. Bakterie a jiné mikroorganismy metabolizují organický materiál v odpadním materiálu. Část zbývající pevné látky je mikroorganismy zpracována na koagulované hmoty, které lze snáze odstranit. Následně musí být mikroorganismy odstraněny z odpadní vody, obvykle sedimentací nebo filtrací. Ačkoli většina pevných látek je odstraněna během sekundárního zpracování, mohou zůstat některé rozpuštěné živiny, jako je dusík a fosfor.
Pokročilá léčba
Pro odstranění pevných látek, které zůstanou po standardním sekundárním ošetření, je nutné pokročilé ošetření. Pokročilá léčba může existovat v jakémkoli počtu krátkých stádií po sekundární léčbě, nebo může být začleněna do dřívějších stádií. K odstraňování fosforu a těžkých kovů se používají chemické procesy. K odstranění dusíku se obvykle používají biologické procesy. Mohou být zapotřebí další kroky k odstranění konkrétních průmyslových nebo zemědělských chemikálií z odpadních vod. Pokročilá léčba může také zahrnovat filtrační fázi k odstranění veškerých zbývajících pevných látek.
Dezinfekce
K odstranění mikroorganismů z odpadních vod, které by se mohly uvolnit zpět do životního prostředí, je nutná dezinfekce. K desinfekčním metodám lze použít chlor, ozon, ultrafialové světlo nebo jiné chemické dezinfekční prostředky. Ačkoli je nejběžnějším způsobem dezinfekce chlorace, výsledný odpad obsahuje zbytkový chlor, který může být po uvolnění škodlivý pro ekosystémy. Procesy ozonu a ultrafialového záření mají za následek čistší odpadní vody a jsou stále více používány při čištění odpadních vod.