Svrha pročišćavanja otpadnih voda je prerada ljudskog i industrijskog otpada tako da nije opasan za ljude ili okoliš. Postrojenja za pročišćavanje koriste fizikalne, kemijske i biološke procese za uklanjanje krutina i otopljenih onečišćenja. Pročišćavanje kanalizacije podijeljeno je u faze, koje se obično nazivaju preliminarnim, primarnim, sekundarnim, naprednim i dezinfekcijskim tretmanom. Faze obrade uklanjaju krupnije krutine u najranijim fazama, napredujući prema uklanjanju određenih onečišćenja otopljene tvari u posljednjim fazama.
Preliminarni i primarni tretman
Tijekom prvih faza obrade, krutine se uklanjaju prosijavanjem, taloženjem i obrađivanjem. Preliminarna faza uklanja grube krutine, obično prosijavanjem. Ova faza također pokušava eliminirati pijesak. Tijekom preliminarne faze protok i brzina kanalizacije održavaju se visokim kako bi se spriječilo taloženje krutina. Nakon preliminarne faze, otpad ulazi u primarnu fazu. Tijekom primarne faze protok se smanjuje kako bi se potaknulo taloženje. Nataložene krutine stružu se s dna, a plutajući materijal obrađuje. U ovoj se fazi uklanja značajna količina ulja, masti i sapuna.
Sekundarni tretman
Sekundarni tretman obično koristi aerobne biološke procese za razgradnju preostale organske tvari, uključujući ljudski otpad, hranu, ulja i sapun. Bakterije i drugi mikroorganizmi metaboliziraju organski materijal u otpadnom materijalu. Dio preostale čvrste tvari mikroorganizmi prerađuju kako bi stvorili zgrušane mase, koje se mogu lakše ukloniti. Nakon toga mikroorganizmi se moraju ukloniti iz otpadnih voda, obično sedimentacijom ili filtracijom. Iako se većina sekundarnih sastojaka uklanja tijekom sekundarne obrade, neke otopljene hranjive tvari poput dušika i fosfora mogu ostati.
Napredno liječenje
Potreban je napredni tretman za uklanjanje krutina koje ostaju nakon standardne sekundarne obrade. Napredni tretmani mogu postojati u bilo kojem broju kratkih faza nakon sekundarnog liječenja ili se mogu ugraditi u ranije faze. Kemijski postupci koriste se za uklanjanje fosfora i teških metala. Biološki procesi obično se koriste za uklanjanje dušika. Dodatni koraci mogu biti potrebni za uklanjanje određenih industrijskih ili poljoprivrednih kemikalija iz otpadnih voda. Napredni tretman također može uključivati stupanj filtracije za uklanjanje preostalih krutina.
Dezinfekcija
Dezinfekcija je neophodna za uklanjanje mikroorganizama iz otpadnih voda koji bi se mogli vratiti u okoliš. U metodama dezinfekcije mogu se koristiti klor, ozon, ultraljubičasto svjetlo ili druga kemijska sredstva za dezinfekciju. Iako je kloriranje najčešći način dezinfekcije, dobiveni otpadni otpad sadrži zaostali klor koji može osloboditi ekosustave. Ozonski i ultraljubičasti procesi rezultiraju čišćim otpadnim vodama i sve se više koriste u pročišćavanju kanalizacije.