Las áreas urbanas deben tener instalaciones de tratamiento de aguas residuales para limpiar el agua que se utiliza en sus numerosos hogares y fábricas. El comienzo del proceso es con los desagües y las salidas de aguas residuales de casas y edificios individuales, que llevan las aguas residuales a las tuberías de aguas residuales, generalmente bajo tierra. El agua sigue fluyendo por tuberías cada vez más grandes hasta llegar a la planta de tratamiento. En puntos estratégicos del camino, las bocas de acceso desembocan en las tuberías, para que puedan ser reparadas cuando sea necesario. Idealmente, las instalaciones de aguas residuales están ubicadas en áreas bajas y la fuerza de la gravedad mueve el agua por todo el camino; pero cuando las tuberías deben ir cuesta arriba, se usa una estación de bombeo o una bomba trituradora.
Las instalaciones de tratamiento tienen entre una y tres etapas de purificación de agua. El tratamiento primario implica filtrar la mayor cantidad posible de desechos sólidos a través de una pantalla y luego dejar que el agua se asiente en varios estanques o piscinas donde los sedimentos en el agua pueden asentarse en el fondo. Aproximadamente la mitad de los desechos sólidos, las bacterias y el material orgánico se pueden eliminar de esta manera. Luego, los desechos se pueden llevar a un vertedero o incinerador. Si la planta de tratamiento no tiene más etapas, el agua ahora se trata con cloro para matar las bacterias que aún están en ella, y luego se descarga.
Una etapa secundaria de tratamiento utiliza tanques aireados donde las bacterias pueden consumir gran parte de la materia orgánica y los nutrientes restantes en el agua. Luego, el agua se traslada a los tanques de sedimentación, que eliminan las bacterias. Hasta ahora, se ha eliminado alrededor del 90 por ciento de los desechos en el agua. Las diferentes instalaciones de aguas residuales utilizan una variedad de medidas terciarias para terminar de depurar el agua. Esto puede incluir lechos de filtración y tratamientos químicos para eliminar el nitrógeno y el fósforo. La cloración completa el proceso y el agua se puede descargar.