การบำบัดน้ำเสียเป็นกระบวนการของการบำบัดน้ำเสียและทำให้มันเหมาะสำหรับการปล่อยกลับสู่สภาพแวดล้อม น้ำเสียสามารถเกิดขึ้นได้จากกิจกรรมต่าง ๆ เช่นการล้างการอาบน้ำและการใช้ห้องน้ำ น้ำฝนที่ไหลบ่าถือเป็นน้ำเสีย ไม่ว่าจะมาจากที่ใดน้ำนี้เต็มไปด้วยแบคทีเรียสารเคมีและสารปนเปื้อนอื่น ๆ การบำบัดน้ำเสียช่วยลดสารปนเปื้อนให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้เพื่อความปลอดภัยสำหรับการปล่อยสู่สิ่งแวดล้อม
ในการใช้งานทั่วไประบบบำบัดน้ำเสียมีสองประเภทคือ: โรงบำบัดชีวภาพและโรงบำบัดทางกายภาพ / เคมี ครัวเรือนและธุรกิจส่วนใหญ่สร้างของเสียที่สามารถย่อยสลายด้วยวิธีธรรมชาติ โรงบำบัดชีวภาพใช้แบคทีเรียและสารชีวภาพอื่น ๆ เพื่อแยกขยะ น้ำเสียจากอุตสาหกรรมอาจมีสารเคมีที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมดังนั้นโรงงานเคมีจึงจำเป็นต้องใช้ในการบำบัดของเสียนี้ โรงบำบัดน้ำเสียทางกายภาพ / เคมีใช้ทั้งกระบวนการทางกายภาพและปฏิกิริยาเคมีเพื่อบำบัดน้ำเสีย
โรงบำบัดน้ำเสียทางชีวภาพเช่นโรงบำบัดของเทศบาลใช้ถังหลายถังในการบำบัดน้ำเสียที่เข้ามา ขั้นแรกให้มีการคัดกรองน้ำเสียเพื่อกำจัดวัตถุที่ถูกกำจัดออกได้ง่ายซึ่งบางส่วนอาจทำลายเครื่องจักรของโรงบำบัด ถัดไปน้ำเสียจะถูกนำไปยังอ่างตกตะกอนหลักซึ่งสสารสามารถลอยหรือจมลงในถัง น้ำที่เหลือจะถูกส่งไปยังถังบำบัดน้ำเสียที่ซึ่งสารชีวภาพเช่นแบคทีเรียจะกำจัดสารแขวนลอยส่วนที่เหลือ
สารที่ถูกกำจัดออกในระหว่างการบำบัดน้ำจะเรียกว่าตะกอน กากตะกอนนี้ได้รับการบำบัดและสามารถนำไปใช้เป็นปุ๋ยหรือในการปรับปรุงที่ดินหรือจะถูกส่งไปสำหรับการถมดินหรือการเผา ในการบำบัดกากตะกอนผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดการขยะอาจใช้การย่อยแบบไม่ใช้ออกซิเจนการย่อยแบบแอโรบิกหรือการทำปุ๋ยหมัก ความแตกต่างระหว่างการย่อยแบบไม่ใช้ออกซิเจนและแบบแอโรบิคคือการย่อยแบบแอโรบิกเกิดขึ้นในที่ที่มีออกซิเจนซึ่งการย่อยแบบไม่ใช้ออกซิเจนไม่ได้ ในการทำปุ๋ยหมักกากตะกอนจะถูกผสมกับคาร์บอนก่อนที่จะถูกนำไปยังแบคทีเรียเพื่อย่อยอาหาร
หลังจากการบำบัดขั้นที่สองน้ำจะถูกส่งผ่านการบำบัดระดับตติยภูมิ การบำบัดนี้เป็นขั้นตอนสุดท้ายก่อนที่น้ำจะถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมและมักจะจบลงด้วยขั้นตอนการฆ่าเชื้อ ขั้นตอนนี้เป็นจริงการบำบัดทางเคมีในการบำบัดทางชีวภาพ น้ำที่ผ่านการบำบัดที่เรียกว่า น้ำทิ้ง จะถูกกำจัดทิ้งในสิ่งแวดล้อม น้ำที่ถูกนำกลับมาใช้ใหม่นี้ยังสามารถใช้ในน้ำพุและสนามหญ้าได้อีกด้วย
การบำบัดน้ำเสียทางกายภาพ / เคมีเริ่มต้นด้วยการกำจัดสารแขวนลอยออกจากน้ำเสีย น้ำจะถูกสูบเข้าสู่ถังขนาดใหญ่ที่สสารตั้งอยู่หรือจมเหมือนในโรงบำบัดชีวภาพ เช่นเดียวกับในโรงบำบัดทางชีวภาพกระบวนการนี้อาจได้รับความช่วยเหลือจากเครื่องกวนที่ผสมน้ำเข้าด้วยกันทำให้อนุภาคขนาดเล็กเข้ามารวมกันเป็นอนุภาคขนาดใหญ่ ในโรงงานทางกายภาพ / เคมีกระบวนการนี้ยังสามารถได้รับความช่วยเหลือเพิ่มเติมโดยการเติม flocculants ซึ่งเป็นสารเคมีที่ก่อตัวเป็นอนุภาคขนาดใหญ่ อากาศที่ละลายอาจใช้เพื่อช่วยในการกำจัดอนุภาค
กระบวนการทางเคมีรวมถึงสารเคมีเพิ่มเพื่อตกตะกอนวัสดุที่ละลาย สารเคมีเช่นคลอรีนอาจถูกใช้เพื่อแปลงไซยาไนด์เป็นคาร์บอนไดออกไซด์และไนโตรเจน สารเคมีอินทรีย์สามารถถูกออกซิไดซ์ได้โดยการเพิ่มโอโซนหรือไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ สารเคมีในน้ำเสียสามารถถูกย่อยสลายได้โดยใช้แสงอัลตร้าไวโอเลต โรงบำบัดของเทศบาลอาจใช้สารเคมีเพื่อกำจัดวัสดุเช่นฟอสฟอรัสจากน้ำเสีย
