Pengolahan air limbah adalah aspek penting dalam pembangunan perkotaan, yang berdampak pada kesejahteraan-masyarakat dan pembangunan manusia berkelanjutan. Ini merupakan persyaratan lingkungan, dasar kualitas air, dan kunci pemanfaatan sumber daya air limbah. Saat ini, air limbah dikumpulkan dari sistem saluran pembuangan perkotaan (baik gabungan atau terpisah) dan dibuang ke instalasi pengolahan air limbah. Pabrik-pabrik ini kemudian melakukan pengolahan tersier untuk memenuhi standar pembuangan nasional sebelum dibuang ke tempat penampungan air reklamasi yang telah ditentukan. Air yang direklamasi kemudian diangkut ke lokasi penghijauan dan irigasi melalui jaringan air yang direklamasi, sehingga menghasilkan daur ulang air limbah tingkat tinggi.
Pengolahan air limbah tersier adalah proses pengolahan air limbah lengkap yang terkait erat dengan pengolahan primer dan sekunder secara progresif. Instalasi pengolahan air limbah yang berbeda di wilayah yang berbeda memilih metode pengolahan yang berbeda berdasarkan persyaratan lingkungan setempat dan tujuan penggunaan. Pertama, pengolahan primer menggunakan saringan kasar dan halus untuk menghilangkan sejumlah besar padatan tersuspensi, sampah, dll. Kemudian, ruang pasir memisahkan sedimen padat besar seperti pasir dan kerikil, diikuti dengan tangki sedimentasi primer untuk mengendapkan partikel tersuspensi. Sebagian besar limbah padat dan kotoran dihilangkan, namun tahap ini terutama menggunakan metode pengolahan fisik, sehingga menyisakan sejumlah besar bahan organik dan kotoran lainnya yang tidak dapat langsung dibuang ke lingkungan dan memerlukan pengolahan lebih lanjut.
Pengolahan sekunder terutama melibatkan proses biologis, menggunakan teknologi lumpur aktif dan metode biofilm, dikombinasikan dengan tangki sedimentasi sekunder untuk pemisahan{0}}cairan padat, menghilangkan bahan organik yang dapat terbiodegradasi dari air limbah. Setelah tahap ini, sebagian besar padatan tersuspensi dan bahan organik di dalam air dapat dihilangkan, dengan kandungan nitrogen dan fosfor berkurang lebih dari 30%, sehingga memenuhi standar pembuangan Kelas B untuk instalasi pengolahan air limbah primer perkotaan. Banyak instalasi pengolahan air limbah dilengkapi dengan konfigurasi ini. Namun, dalam beberapa tahun terakhir, dengan semakin ketatnya persyaratan perlindungan lingkungan, tingkat pengolahan air limbah ini tidak lagi memadai, sehingga memerlukan pengolahan yang lebih canggih.
Pengolahan tersier adalah pengolahan air limbah tingkat lanjut, menggunakan pendekatan komprehensif yang menggabungkan metode fisik, kimia, dan biologi untuk menghilangkan kotoran seperti nitrogen dan fosfor, logam berat, dan mikroorganisme patogen yang dapat menyebabkan eutrofikasi. Saat ini, sebagian besar instalasi pengolahan air limbah terutama menggunakan teknologi seperti penghilangan nitrogen dan fosfor, penyaringan dalam, dan desinfeksi. Air olahan sekunder dibuang ke filter denitrifikasi dan nitrifikasi untuk menghilangkan nitrogen, kemudian ke tangki penghilang fosfor dimana reagen kimia seperti PAC dan PFS ditambahkan untuk menghilangkan fosfor, kemudian ke tangki filtrasi dalam untuk menyaring padatan tersuspensi kecil, dan akhirnya didesinfeksi dengan klorin dioksida atau sinar ultraviolet sebelum dibuang.