Atık su arıtımı kentsel gelişimin çok önemli bir yönüdür; halkın refahını ve{0}}sürdürülebilir insan gelişimini etkiler. Bu çevresel bir gerekliliktir, su kalitesi için bir temeldir ve atık su kaynaklarından yararlanmanın anahtarıdır. Şu anda atık sular kentsel kanalizasyon sistemlerinden (birleşik veya ayrı) toplanmakta ve atık su arıtma tesislerine deşarj edilmektedir. Bu tesisler daha sonra belirlenen arıtılmış su rezervuarlarına deşarj edilmeden önce ulusal deşarj standartlarını karşılamak için üçüncül arıtma gerçekleştirir. Arıtılan su daha sonra arıtılmış su ağları aracılığıyla yeşillendirme ve sulama alanlarına taşınarak yüksek düzeyde atık su geri dönüşümü sağlanır.
Üçüncül atık su arıtımı, birincil ve ikincil arıtımlarla yakından bağlantılı ve giderek ilerleyen tam bir atık su arıtma sürecidir. Farklı bölgelerdeki farklı atık su arıtma tesisleri, yerel çevresel gereksinimlere ve kullanım amaçlarına göre farklı arıtma yöntemlerini seçer. İlk olarak, birincil arıtma, büyük miktarlardaki askıda katı maddeleri, çöpleri vb. uzaklaştırmak için kaba ve ince elekler kullanır. Daha sonra kum hazneleri, kum ve çakıl gibi büyük katı çökeltileri ayırır ve bunu, asılı parçacıkları çökeltmek için bir birincil çökeltme tankı takip eder. Çoğu katı atık ve yabancı madde uzaklaştırılır, ancak bu aşamada öncelikle fiziksel arıtma yöntemleri kullanılır ve geriye doğrudan çevreye deşarj edilemeyen ve daha fazla arıtma gerektiren önemli miktarda organik madde ve diğer yabancı maddeler kalır.
İkincil arıtma, öncelikle aktif çamur teknolojisi ve biyofilm yöntemlerinin kullanıldığı, katı{0}}sıvı ayrımı için ikincil çökeltme tanklarıyla birleştirilen ve atık sudan biyolojik olarak parçalanabilen organik maddelerin uzaklaştırıldığı biyolojik süreçleri içerir. Bu aşamadan sonra, sudaki çoğu askıda katı madde ve organik madde giderilebiliyor; nitrojen ve fosfor içeriği %30'un üzerinde azaltılarak kentsel birincil atık su arıtma tesislerine yönelik B Sınıfı deşarj standardını karşılıyor. Birçok atık su arıtma tesisi bu konfigürasyonla donatılmıştır. Ancak son yıllarda çevre koruma gerekliliklerinin giderek sıkılaşmasıyla birlikte atık su arıtmanın bu seviyesi artık yeterli olmamakta ve daha gelişmiş arıtma gerektirmektedir.
Üçüncül arıtma, nitrojen ve fosfor, ağır metaller ve ötrofikasyona yol açabilecek patojenik mikroorganizmalar gibi yabancı maddeleri uzaklaştırmak için fiziksel, kimyasal ve biyolojik yöntemleri birleştiren kapsamlı bir yaklaşımın kullanıldığı atık suyun ileri düzeyde arıtılmasıdır. Şu anda çoğu atık su arıtma tesisi esas olarak nitrojen ve fosfor giderimi, derin filtreleme ve dezenfeksiyon gibi teknolojileri kullanıyor. İkincil arıtılmış su, nitrojen giderimi için denitrifikasyon ve nitrifikasyon filtrelerine, ardından fosfor giderimi için PAC ve PFS gibi kimyasal reaktiflerin eklendiği fosfor giderme tanklarına, ardından küçük askıdaki katıları filtrelemek için derin filtrasyon tanklarına boşaltılır ve son olarak deşarj edilmeden önce klor dioksit veya ultraviyole ışıkla dezenfekte edilir.
