Oczyszczanie ścieków to kluczowy aspekt rozwoju obszarów miejskich, wpływający na dobrobyt-społeczeństwa i zrównoważony rozwój człowieka. Jest to wymóg środowiskowy, podstawa jakości wody i klucz do wykorzystania zasobów ścieków. Obecnie ścieki odbierane są z systemów kanalizacji miejskiej (ogólnej lub oddzielnej) i odprowadzane do oczyszczalni ścieków. Następnie w zakładach tych przeprowadza się trzeciorzędne oczyszczanie, aby spełnić krajowe normy dotyczące zrzutów, a następnie odprowadza się je do wyznaczonych zbiorników odzyskanej wody. Odzyskana woda jest następnie transportowana do obszarów zazieleniania i nawadniania za pośrednictwem sieci odzyskanej wody, co pozwala osiągnąć wysoki stopień recyklingu ścieków.
Trzeciorzędowe oczyszczanie ścieków to kompletny proces oczyszczania ścieków ściśle powiązany z oczyszczaniem pierwotnym i wtórnym i stopniowo udoskonalany. Różne oczyszczalnie ścieków w różnych regionach wybierają różne metody oczyszczania w oparciu o lokalne wymagania środowiskowe i zamierzone zastosowania. Po pierwsze, w oczyszczaniu podstawowym wykorzystuje się grube i drobne sita do usuwania dużych ilości zawieszonych cząstek stałych, śmieci itp. Następnie komory piaskowe oddzielają duże osady stałe, takie jak piasek i żwir, a następnie osadza się w głównym osadniku, w którym osadzają się zawieszone cząstki. Większość odpadów stałych i zanieczyszczeń jest usuwana, jednak na tym etapie wykorzystuje się przede wszystkim metody fizycznego oczyszczania, pozostawiając znaczną ilość materii organicznej i innych zanieczyszczeń, które nie mogą być bezpośrednio odprowadzane do środowiska i wymagają dalszego oczyszczania.
Oczyszczanie wtórne obejmuje przede wszystkim procesy biologiczne, w których wykorzystuje się technologię osadu czynnego i metody biofilmu, w połączeniu z osadnikami wtórnymi do oddzielania substancji stałych-cieczy, usuwających ze ścieków ulegającą biodegradacji materię organiczną. Po tym etapie większość zawieszonych w wodzie substancji stałych i substancji organicznych może zostać usunięta, a zawartość azotu i fosforu zostaje zmniejszona o ponad 30%, co zasadniczo spełnia normę odprowadzania klasy B dla miejskich oczyszczalni ścieków. Wiele oczyszczalni ścieków jest wyposażonych w tę konfigurację. Jednak w ostatnich latach, przy coraz bardziej rygorystycznych wymaganiach w zakresie ochrony środowiska, taki poziom oczyszczania ścieków nie jest już wystarczający, co powoduje konieczność bardziej zaawansowanego oczyszczania.
Oczyszczanie trzeciorzędowe to zaawansowane oczyszczanie ścieków, wykorzystujące kompleksowe podejście łączące metody fizyczne, chemiczne i biologiczne w celu usunięcia zanieczyszczeń, takich jak azot i fosfor, metale ciężkie i mikroorganizmy chorobotwórcze, które mogą prowadzić do eutrofizacji. Obecnie większość oczyszczalni ścieków wykorzystuje głównie technologie takie jak usuwanie azotu i fosforu, głęboka filtracja i dezynfekcja. Wtórnie oczyszczona woda jest odprowadzana do filtrów denitryfikacyjnych i nitryfikacyjnych w celu usunięcia azotu, następnie do zbiorników do usuwania fosforu, gdzie dodawane są odczynniki chemiczne, takie jak PAC i PFS w celu usunięcia fosforu, następnie do głębokich zbiorników filtracyjnych w celu odfiltrowania drobnych zawieszonych cząstek stałych, a na koniec przed odprowadzeniem dezynfekowana dwutlenkiem chloru lub światłem ultrafioletowym.