Afvalwaterzuivering is een cruciaal aspect van stedelijke ontwikkeling en heeft invloed op het publieke welzijn-en de duurzame menselijke ontwikkeling. Het is een milieuvereiste, een basis voor de waterkwaliteit en een sleutel tot het gebruik van afvalwaterbronnen. Momenteel wordt afvalwater verzameld uit stedelijke rioolsystemen (gecombineerd of gescheiden) en geloosd naar afvalwaterzuiveringsinstallaties. Deze installaties voeren vervolgens een tertiaire behandeling uit om te voldoen aan de nationale lozingsnormen voordat ze worden geloosd in aangewezen teruggewonnen waterreservoirs. Het teruggewonnen water wordt vervolgens via teruggewonnen waternetwerken naar vergroenings- en irrigatielocaties getransporteerd, waardoor een hoge mate van recycling van afvalwater wordt bereikt.
Tertiaire afvalwaterzuivering is een compleet afvalwaterzuiveringsproces dat nauw verbonden is met primaire en secundaire zuiveringen en deze geleidelijk verder ontwikkelt. Verschillende afvalwaterzuiveringsinstallaties in verschillende regio's kiezen verschillende behandelingsmethoden op basis van lokale milieuvereisten en beoogde toepassingen. Ten eerste maakt de primaire behandeling gebruik van grove en fijne zeven om grote hoeveelheden zwevende deeltjes, afval, enz. te verwijderen. Vervolgens scheiden gritkamers grote vaste sedimenten zoals zand en grind, gevolgd door een primaire sedimentatietank om zwevende deeltjes te bezinken. Het meeste vaste afval en onzuiverheden worden verwijderd, maar in deze fase worden voornamelijk fysieke behandelingsmethoden gebruikt, waardoor er een aanzienlijke hoeveelheid organisch materiaal en andere onzuiverheden achterblijft die niet rechtstreeks in het milieu kunnen worden geloosd en verdere behandeling vereisen.
Secundaire behandeling omvat voornamelijk biologische processen, waarbij gebruik wordt gemaakt van actiefslibtechnologie en biofilmmethoden, gecombineerd met secundaire sedimentatietanks voor het scheiden van vaste- vloeistoffen, waarbij biologisch afbreekbaar organisch materiaal uit het afvalwater wordt verwijderd. Na deze fase kunnen de meeste zwevende vaste stoffen en organische stoffen in het water worden verwijderd, waarbij het stikstof- en fosforgehalte met meer dan 30% wordt verlaagd, wat in wezen voldoet aan de klasse B-lozingsnorm voor stedelijke primaire afvalwaterzuiveringsinstallaties. Veel afvalwaterzuiveringsinstallaties zijn met deze configuratie uitgerust. Door de steeds strengere eisen op het gebied van milieubescherming is dit niveau van afvalwaterzuivering de laatste jaren echter niet langer voldoende, waardoor een meer geavanceerde behandeling noodzakelijk is.
Tertiaire behandeling is de geavanceerde behandeling van afvalwater, waarbij gebruik wordt gemaakt van een alomvattende aanpak die fysische, chemische en biologische methoden combineert om onzuiverheden zoals stikstof en fosfor, zware metalen en pathogene micro-organismen die tot eutrofiëring kunnen leiden, te verwijderen. Momenteel maken de meeste afvalwaterzuiveringsinstallaties voornamelijk gebruik van technologieën zoals stikstof- en fosforverwijdering, diepe filtratie en desinfectie. Het secundair behandelde water wordt geloosd in denitrificatie- en nitrificatiefilters voor stikstofverwijdering, vervolgens in fosforverwijderingstanks waar chemische reagentia zoals PAC en PFS worden toegevoegd voor fosforverwijdering, vervolgens in diepe filtratietanks om kleine zwevende vaste stoffen eruit te filteren, en uiteindelijk gedesinfecteerd met chloordioxide of ultraviolet licht voordat het wordt geloosd.