En las áreas urbanas, los sistemas de tratamiento de aguas residuales son esenciales para purificar el agua usada en hogares, industrias y comercios. El proceso inicia en los desagües y tuberías de evacuación de edificios individuales, que transportan las aguas residuales hacia redes subterráneas principales. Estas tuberías aumentan progresivamente en diámetro hasta llegar a la planta de tratamiento. A lo largo del recorrido, las bocas de inspección permiten el mantenimiento y reparaciones necesarias. Idealmente, ubicadas en zonas bajas, las plantas aprovechan la gravedad para el flujo; en pendientes ascendentes, se emplean estaciones de bombeo o bombas trituradoras.
Las plantas de tratamiento aplican de una a tres etapas de purificación. En la etapa primaria, una rejilla retiene sólidos grandes, y en tanques de sedimentación, los materiales pesados se depositan en el fondo. Esto elimina hasta el 50% de sólidos, bacterias y materia orgánica. Los lodos se destinan a vertederos o incineración. Si no hay más etapas, se clora el agua para eliminar patógenos restantes antes de su vertido.
La etapa secundaria involucra tanques de aireación donde bacterias aeróbicas degradan la materia orgánica y nutrientes. Posteriormente, en decantadores, se separan los sólidos biológicos. Así, se remueve cerca del 90% de los contaminantes. Las etapas terciarias varían: filtración, tratamientos químicos para nitrógeno y fósforo, y cloración final, asegurando agua apta para descarga ambiental.