Namen čiščenja odplak je predelava človeških in industrijskih odpadkov, tako da niso nevarni za ljudi ali okolje. Čistilne naprave uporabljajo fizikalne, kemične in biološke procese za odstranjevanje trdnih snovi in nečistoč v njih. Čiščenje odplak je razdeljeno na faze, ki se običajno imenujejo predhodno, primarno, sekundarno, napredno in dezinfekcijsko čiščenje. Faze obdelave v najzgodnejših fazah odstranijo bolj grobe trdne snovi in v zadnjih stopnjah napredujejo k odstranjevanju določenih onesnaževalcev topljene snovi.
Predhodno in primarno zdravljenje
V prvih fazah obdelave se trdne snovi odstranijo s presejanjem, usedanjem in odstranjevanjem. V predhodni fazi se odstranijo grobe trdne snovi, običajno s presejanjem. V tej fazi se poskuša tudi odstraniti pesk. V predhodni fazi sta pretok in hitrost odplak visoka, da se prepreči usedanje trdnih snovi. Po predhodni fazi odpadki vstopijo v primarno stopnjo. Med primarno stopnjo se pretok zmanjša, da se spodbudi sedimentacija. Nastale trdne snovi strgajo od spodaj in posnamejo plavajoči material. Na tej stopnji se odstrani znatna količina olja, masti in mila.
Sekundarno zdravljenje
Sekundarna obdelava na splošno uporablja aerobne biološke procese za razgradnjo preostalih organskih snovi, vključno s človeškimi odpadki, hrano, olji in milom. Bakterije in drugi mikroorganizmi presnavljajo organski material v odpadnem materialu. Del preostale trdne snovi mikroorganizmi predelajo v koagulirane mase, ki jih je lažje odstraniti. Nato je treba mikroorganizme odstraniti iz odplak, običajno s sedimentacijo ali filtracijo. Čeprav se med sekundarno obdelavo večina trdnih snovi odstrani, lahko ostane nekaj raztopljenih hranil, kot sta dušik in fosfor.
Napredno zdravljenje
Za odstranjevanje trdnih snovi, ki ostanejo po standardni sekundarni obdelavi, je potrebna napredna obdelava. Napredni načini zdravljenja lahko obstajajo v poljubnem številu kratkih stopenj po sekundarnem zdravljenju ali pa se lahko vključijo v prejšnje faze. Kemični postopki se uporabljajo za odstranjevanje fosforja in težkih kovin. Za odstranjevanje dušika se običajno uporabljajo biološki procesi. Za odstranjevanje določenih industrijskih ali kmetijskih kemikalij iz odplak bodo morda potrebni dodatni koraki. Napredna obdelava lahko vključuje tudi stopnjo filtracije za odstranjevanje preostalih trdnih snovi.
Dezinfekcija
Razkuževanje je potrebno, da se iz odplak odstranijo mikroorganizmi, ki bi se lahko spustili nazaj v okolje. Pri dezinfekcijskih metodah lahko uporabimo klor, ozon, ultravijolično svetlobo ali druga kemična razkužila. Čeprav je kloriranje najpogostejši način razkuževanja, nastali odtok vsebuje preostali klor, ki lahko ob izpustu škoduje ekosistemom. Ozonski in ultravijolični procesi povzročajo čistejše odplake in se vedno bolj uporabljajo pri čiščenju odplak.