El tractament d'aigües residuals és un aspecte crucial del desenvolupament urbà, que afecta el benestar públic-i el desenvolupament humà sostenible. És un requisit ambiental, una referència per a la qualitat de l'aigua i una clau per a la utilització dels recursos d'aigües residuals. Actualment, les aigües residuals es recullen de les xarxes urbanes de clavegueram (combinades o separades) i s'aboquen a les estacions de tractament d'aigües residuals. A continuació, aquestes plantes realitzen un tractament terciari per complir amb els estàndards nacionals d'abocament abans de descarregar-se als embassaments d'aigua regenerada designats. A continuació, l'aigua recuperada es transporta a llocs d'envergadura i reg mitjançant xarxes d'aigua recuperada, aconseguint un alt grau de reciclatge d'aigües residuals.
El tractament terciari d'aigües residuals és un procés complet de tractament d'aigües residuals estretament vinculat i progressivament avançat als tractaments primaris i secundaris. Les diferents plantes de tractament d'aigües residuals de diferents regions trien diferents mètodes de tractament en funció dels requisits ambientals locals i dels usos previstos. En primer lloc, el tractament primari utilitza pantalles gruixudes i fines per eliminar grans quantitats de sòlids en suspensió, escombraries, etc. A continuació, les cambres de sorra separen grans sediments sòlids com la sorra i la grava, seguit d'un dipòsit de sedimentació primari per assentar les partícules en suspensió. La majoria de residus sòlids i impureses s'eliminen, però aquesta etapa utilitza principalment mètodes de tractament físic, deixant una quantitat important de matèria orgànica i altres impureses que no es poden abocar directament al medi ambient i requereixen un tractament posterior.
El tractament secundari implica principalment processos biològics, que utilitzen tecnologia de fangs activats i mètodes de biofilm, combinats amb dipòsits de sedimentació secundaris per a la separació de sòlids-líquids, eliminant la matèria orgànica biodegradable de les aigües residuals. Després d'aquesta etapa, es poden eliminar la majoria de sòlids en suspensió i matèria orgànica de l'aigua, amb una reducció del contingut de nitrogen i fòsfor en més d'un 30%, complint essencialment la norma d'abocament de classe B per a les depuradores d'aigües residuals primàries urbanes. Moltes depuradores d'aigües residuals estan equipades amb aquesta configuració. Tanmateix, en els darrers anys, amb els requisits de protecció del medi ambient cada cop més estrictes, aquest nivell de tractament de les aigües residuals ja no és suficient i requereix un tractament més avançat.
El tractament terciari és el tractament avançat d'aigües residuals, que empra un enfocament integral que combina mètodes físics, químics i biològics per eliminar impureses com el nitrogen i el fòsfor, els metalls pesants i els microorganismes patògens que poden conduir a l'eutrofització. Actualment, la majoria de les plantes de tractament d'aigües residuals utilitzen principalment tecnologies com l'eliminació de nitrogen i fòsfor, filtració profunda i desinfecció. L'aigua tractada secundària s'aboca als filtres de desnitrificació i nitrificació per a l'eliminació de nitrogen, després a dipòsits d'eliminació de fòsfor on s'afegeixen reactius químics com PAC i PFS per a l'eliminació de fòsfor, després a dipòsits de filtració profunda per filtrar sòlids en suspensió diminuts i, finalment, es desinfecta amb diòxid de clor o diòxid de llum ultraviolada.