Metodele de tratare a apei negre folosesc metode fizice, biologice și chimice pentru a trata deșeurile organice și anorganice solide și lichide, cunoscute în mod obișnuit sub denumirea de ape uzate, produse de oameni prin excreția corporală și activități domestice, precum și activități agricole, industriale și comerciale. Obiectivele sunt eliminarea solidelor, descompunerea compușilor organici, eliminarea microorganismelor care provoacă boli, îndepărtarea substanțelor chimice nocive și prevenirea sau eliminarea mirosurilor jignitoare și dăunătoare și decolorarea solului. Diferitele tipuri de tratare a apei negre includ fose septice, bazine de scurgere, câmpuri de scurgere a solului, produse chimice, biodigestoare, toalete de compostare și sisteme de reciclare a apei negre.
Cât de eficientă este o metodă de tratare a apei negre sau gri în tratarea părții biologice a fluxului de deșeuri este poate cel mai important factor atunci când se iau în considerare diferitele tipuri de tratare a apei. Această porțiune conține bacterii, viruși și protozoare care provoacă boli la oameni. Apa neagră poate conține, de asemenea, elemente chimice anorganice dăunătoare, cum ar fi azotul și fosforul, care se găsesc în mod obișnuit în îngrășăminte, precum și metale grele potențial toxice, cum ar fi cadmiul și mercurul.
Fosele septice și câmpurile de scurgere a solului au fost și continuă să fie cel mai comun tip de sistem de tratare a apei negre la fața locului din Statele Unite ale Americii pentru case și grupuri mici de case care nu sunt conectate la un canal centralizat, de obicei municipal, de apă uzată sau sistem de tratare a apelor uzate. Ei folosesc de obicei mijloace fizice și biologice pentru tratarea apei negre. Primele includ percolarea și filtrarea – prin pietriș, nisip și cărbune activ. Acestea din urmă profită de digestia anaerobă și aerobă de către bacterii naturale pentru tratarea apei.
Tratarea apei negre poate implica și adăugarea de substanțe chimice, cum ar fi clorul, pentru a dezinfecta apa neagră. În plus, se pot adăuga substanțe chimice care provoacă reacții care au ca rezultat îndepărtarea substanțelor organice și anorganice dăunătoare. La capătul opus al scalei de calitate a epurării, bazinele de gunoi sau gropile de cisternare au fost de multă vreme folosite ca o alternativă adesea mai ieftină, deoarece sunt rezervoare etanșate, concepute pur și simplu pentru a reține ape uzate până când sunt pompate și transportate în altă parte pentru tratare.
Sunt de asemenea folosite alternative care se străduiesc să imite modul naturii de a trata apa neagră, deoarece sunt considerate mai puțin dăunătoare din punct de vedere ecologic. Acestea includ biodigestoare, zone umede create de om și paturi de stuf, toalete cu compost și sisteme de reciclare a apei negre. Biodigestoarele caută de obicei să utilizeze mai eficient și mai eficient digestia anaerobă și aerobă pentru tratarea apei negre. Plantele care absorb azotul, fosforul și chiar metalele pot fi plantate într-o zonă umedă artificială sau într-un pat de stuf.
Sistemele de reciclare a apei negre alcătuiesc o altă categorie de sisteme de tratare a apei negre. În general, acestea utilizează, de asemenea, în mod obișnuit diferitele tipuri de metode fizice, biologice și chimice pentru tratarea apei negre. Diferența dintre acesta și alte tipuri de tratament este că apa tratată este apoi reciclată înapoi în bucla sistemului de apă neagră, în loc să fie evacuată.