تصفیه فاضلاب یک جنبه حیاتی از توسعه شهری است که بر رفاه عمومی{0}}و توسعه انسانی پایدار تأثیر می گذارد. این یک نیاز زیست محیطی، یک خط پایه برای کیفیت آب، و کلیدی برای استفاده از منابع فاضلاب است. در حال حاضر، فاضلاب از سیستم های فاضلاب شهری (چه ترکیبی یا جداگانه) جمع آوری و به تصفیه خانه های فاضلاب تخلیه می شود. سپس این نیروگاه ها قبل از تخلیه در مخازن آب بازیافتی تعیین شده، تصفیه ثالثیه را برای برآورده کردن استانداردهای تخلیه ملی انجام می دهند. سپس آب بازیافتی از طریق شبکه های آب بازیافتی به مکان های سبز و آبیاری منتقل می شود و به درجه بالایی از بازیافت فاضلاب دست می یابد.
تصفیه فاضلاب سوم یک فرآیند کامل تصفیه فاضلاب است که ارتباط نزدیکی با تصفیههای اولیه و ثانویه دارد و به تدریج در حال پیشرفت است. تصفیه خانه های مختلف فاضلاب در مناطق مختلف روش های تصفیه متفاوتی را بر اساس الزامات محیطی محلی و مصارف مورد نظر انتخاب می کنند. ابتدا، تصفیه اولیه از صفحه های درشت و ریز برای حذف مقادیر زیادی از جامدات معلق، زباله و غیره استفاده می کند. سپس، محفظه های شن، رسوبات جامد بزرگ مانند ماسه و شن را جدا می کنند و به دنبال آن یک مخزن ته نشینی اولیه برای ته نشین شدن ذرات معلق قرار می گیرد. اکثر مواد زائد جامد و ناخالصی ها حذف می شوند، اما در این مرحله در درجه اول از روش های تصفیه فیزیکی استفاده می شود و مقدار قابل توجهی از مواد آلی و سایر ناخالصی ها باقی می ماند که نمی توانند مستقیماً در محیط تخلیه شوند و نیاز به تصفیه بیشتری دارند.
تصفیه ثانویه عمدتاً شامل فرآیندهای بیولوژیکی، با استفاده از فناوری لجن فعال و روشهای بیوفیلم، همراه با مخازن تهنشینی ثانویه برای جداسازی مایعات جامد، حذف مواد آلی زیست تخریبپذیر از فاضلاب است. پس از این مرحله، اکثر جامدات معلق و مواد آلی موجود در آب را می توان با کاهش بیش از 30 درصدی نیتروژن و فسفر حذف کرد که اساساً مطابق با استاندارد تخلیه کلاس B برای تصفیه خانه های اولیه فاضلاب شهری است. بسیاری از تصفیه خانه های فاضلاب مجهز به این پیکربندی هستند. با این حال، در سالهای اخیر، با الزامات فزاینده حفاظت از محیط زیست، این سطح از تصفیه فاضلاب دیگر کافی نیست و نیاز به تصفیه پیشرفتهتری دارد.
تصفیه سوم، تصفیه پیشرفته فاضلاب است که از یک رویکرد جامع ترکیبی از روش های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی برای حذف ناخالصی هایی مانند نیتروژن و فسفر، فلزات سنگین و میکروارگانیسم های بیماری زا استفاده می کند که می تواند منجر به اوتروفیکاسیون شود. در حال حاضر، اکثر تصفیه خانه های فاضلاب عمدتاً از فناوری هایی مانند حذف نیتروژن و فسفر، فیلتراسیون عمیق و ضد عفونی استفاده می کنند. آب تصفیه شده ثانویه به فیلترهای نیتروژن زدایی و نیتریفیکاسیون برای حذف نیتروژن، سپس به مخازن حذف فسفر که در آن معرف های شیمیایی مانند PAC و PFS برای حذف فسفر اضافه می شود، سپس به مخازن فیلتراسیون عمیق برای فیلتر کردن مواد جامد معلق ریز، و در نهایت با دی اکسید کلر یا ماوراء بنفش ضد عفونی می شود.