El término tratamiento de aguas residuales abarca todos los procesos biológicos, químicos y/o mecánicos que se utilizan para reducir las impurezas que se encuentran en las aguas residuales.
Las aguas residuales municipales y una gran cantidad de aguas residuales industriales que contienen predominantemente impurezas orgánicas deben ser tratadas al menos biológicamente. Sin embargo, los procedimientos biológicos no son suficientes si las aguas residuales están muy contaminadas o si se vierten en aguas o lagos ineficientes. Las aguas residuales deben ser tratadas en plantas de "tratamiento avanzado de aguas residuales". Las aguas residuales se tratan generalmente en plantas de tratamiento de aguas residuales. En la primera etapa -la limpieza mecánica- se utilizan tamices, cámaras de arena y tanques de sedimentación o clarificadores primarios para filtrar la materia gruesa, la arena y los sólidos sedimentables. La segunda etapa es el tratamiento biológico de las aguas residuales. El resto de los componentes de las aguas residuales bien solubles están expuestos a microorganismos que viven de la descomposición de la materia orgánica y se multiplican en este proceso. En cuanto a la demanda biológica de oxígeno, el efecto de limpieza de estas plantas de tratamiento de aguas residuales suele ser del 90 al 95 por ciento. El cinco a diez por ciento restante y, en particular, los compuestos de nitrógeno y fósforo se eliminan en una etapa de tratamiento terciario en las plantas modernas. Esta fase final se denomina tratamiento avanzado de aguas residuales o "procedimiento de final de tubería", ya que esta parte del tratamiento se lleva a cabo después de mezclar todas las aguas. Cuando se trata del tratamiento de aguas residuales industriales, los conceptos y las tecnologías de protección medioambiental integrada en la producción están surtiendo efecto cada vez más y garantizan la sostenibilidad.
