Rensing av avløpsvann er et avgjørende aspekt ved byutvikling, som påvirker offentlig velvære-og bærekraftig menneskelig utvikling. Det er et miljøkrav, en grunnlinje for vannkvalitet og en nøkkel til utnyttelse av avløpsvannressursene. For tiden samles avløpsvann fra urbane kloakksystemer (enten kombinert eller separat) og slippes ut til avløpsrenseanlegg. Disse anleggene utfører deretter tertiær behandling for å oppfylle nasjonale utslippsstandarder før de slippes ut i utpekte gjenvunne vannreservoarer. Det gjenvunne vannet blir deretter transportert til grøntanlegg og vanningsanlegg via gjenvunnet vannnettverk, og oppnår en høy grad av resirkulering av avløpsvann.
Tertiær behandling av avløpsvann er en komplett prosess for behandling av avløpsvann som er nært knyttet til og progressivt fremme primær og sekundær behandling. Ulike renseanlegg i ulike regioner velger ulike rensemetoder basert på lokale miljøkrav og tiltenkt bruk. For det første bruker primærbehandling grove og fine sikter for å fjerne store mengder suspendert stoff, søppel osv. Deretter skiller gruskamre store faste sedimenter som sand og grus, etterfulgt av en primær sedimentasjonstank for å sedimentere suspenderte partikler. Det meste av fast avfall og urenheter fjernes, men dette stadiet bruker primært fysiske behandlingsmetoder, og etterlater en betydelig mengde organisk materiale og andre urenheter som ikke kan slippes direkte ut i miljøet og krever videre behandling.
Sekundærbehandling involverer primært biologiske prosesser, ved bruk av aktivert slamteknologi og biofilmmetoder, kombinert med sekundære sedimentasjonstanker for fast-væskeseparasjon, og fjerner biologisk nedbrytbart organisk materiale fra avløpsvannet. Etter dette stadiet kan de fleste suspenderte faste stoffer og organisk materiale i vannet fjernes, med nitrogen- og fosforinnhold redusert med over 30 %, noe som i det vesentlige oppfyller klasse B-utslippsstandarden for primæravløpsrenseanlegg i byer. Mange avløpsrenseanlegg er utstyrt med denne konfigurasjonen. Men de siste årene, med stadig strengere miljøvernkrav, er dette nivået av avløpsvannbehandling ikke lenger tilstrekkelig, noe som krever mer avansert behandling.
Tertiær behandling er avansert behandling av avløpsvann, som bruker en omfattende tilnærming som kombinerer fysiske, kjemiske og biologiske metoder for å fjerne urenheter som nitrogen og fosfor, tungmetaller og patogene mikroorganismer som kan føre til eutrofiering. For tiden bruker de fleste avløpsrenseanlegg hovedsakelig teknologier som fjerning av nitrogen og fosfor, dypfiltrering og desinfeksjon. Det sekundært behandlede vannet slippes ut i denitrifikasjons- og nitrifikasjonsfiltre for nitrogenfjerning, deretter til fosforfjerningstanker hvor kjemiske reagenser som PAC og PFS tilsettes for fosforfjerning, deretter inn i dype filtreringstanker for å filtrere ut bittesmå suspenderte faste stoffer, og til slutt desinfiseres med ultrafiolindoksyd eller klorfiolindioksid.