Înainte de eliminarea apelor uzate sunt utilizate diferite metode de proces de tratare a apelor uzate. Scopul este de a preveni contaminarea oricărei ape din zonele de agrement sau din rezervele de apă odată ce apa uzată tratată este eliberată. De cele mai multe ori, apele uzate sunt tratate în timpul unui proces cu flux continuu fie prin tratare chimică a apelor uzate, fie prin metode fizice sau biologice. Aceste metode și diferitele etape de epurare au loc la stațiile de epurare a apelor uzate, instalații concepute pentru a gestiona volume mari de apă și pentru a elimina compușii reziduali în siguranță.
Un proces fizic de tratare a apelor uzate nu adaugă nicio componentă chimică sau material biologic pentru tratarea apei. Apa poate fi ecranată pentru a filtra obiectele mari. Poate fi tratată și prin sedimentare, timp în care solidele se depun pe fund sub influența gravitației. Apa care nu conține solide poate fi apoi îndepărtată. Alte procese fizice includ adăugarea de aer pentru a furniza oxigen în apa uzată, iar apa poate fi trecută și printr-un filtru pentru a scăpa de materialele solide.
O altă modalitate de tratare a apelor uzate este utilizarea unor substanțe chimice precum clorul, care ucide bacteriile, precum și ozonul. Aceste substanțe chimice servesc la oxidarea apei, la uciderea oricăror agenți patogeni și la încetinirea ritmului de descompunere. La amestec se mai poate adăuga un acid sau o bază pentru a neutraliza pH-ul apei uzate, în timp ce substanțele chimice de coagulare reacționează cu materialele din apă pentru a le face mai ușor de îndepărtat. Metodele chimice și fizice sunt adesea combinate în procesul de tratare a apelor uzate, cum ar fi atunci când cărbunele activ este folosit pentru a îndepărta substanțele organice.
Microorganismele bacteriene și alte microorganisme pot fi utilizate în tratarea biologică a apelor uzate. Acestea descompun alte materiale biologice în apele uzate și, în funcție de nivelul de oxigen din apă, pot fi efectuate metode de epurare aerobă sau anaerobă a apelor uzate. Solidele organice și anorganice pot fi, de asemenea, îndepărtate ca nămol de tratare a apelor uzate.
Fiecare proces de tratare a apelor uzate servește un scop și sunt utilizate procese diferite în funcție de stadiul epurării. Procesele fizice sunt adesea folosite în tratamentul preliminar, care implică utilizarea dispozitivelor de cernere, tăiere și mărunțire. Tratamentul primar include procese fizice și chimice și depinde mai mult de rezervoarele mari. Tratarea biologică a apelor uzate este de obicei metoda utilizată pentru tratarea secundară, iar metodele fizice sau substanțele chimice sunt utilizate în etapele mai avansate ale procesului de tratare a apelor uzate. Apele uzate sunt de obicei tratate în mai multe etape care combină diferite metode fizice, chimice și biologice.