Oczyszczanie drugiego i trzeciego stopnia

Następnie ze ścieków usuwane są zanieczyszczenia organiczne wcześniej niewychwycone. W tym celu wykorzystuje się przede wszystkim metody biologiczne, np. metodę osadu czynnego. Polega ona na wymieszaniu ścieków z kłaczkowatymi strukturami zawierającymi bakterie i inne mikroorganizmy, jak pierwotniaki, rozkładające substancje organiczne zawarte w nieczystościach.
Oczyszczanie trzeciego stopnia to z kolei etap najczęściej realizowany w przetwarzaniu ścieków pochodzenia przemysłowego. W tej fazie usuwane są zanieczyszczenia nieulegające biologicznemu rozkładowi, głównie metodami chemicznymi. Przykładami są procesy: koagulacji (polega ona na łączeniu cząstek w większe skupiska aż do wytrącenia się z nich osadu), sorpcji (pochłanianie jednej substancji przez inną), ekstrakcji (wydzielanie składnika mieszaniny metodą dyfuzji do substancji go rozpuszczającej), elektrolizy i neutralizacji (zobojętnienie substancji o odczynie zasadowym przez dodanie do niej substancji o odczynie kwaśnym lub na odwrót).
Przed wprowadzeniem oczyszczonych ścieków do jeziora, rzeki czy morza trzeba je jeszcze odkazić, najczęściej przez dodanie chloru. Jeżeli zostanie zastosowany, niezbędne staje się przeprowadzenie procesu odchlorowania. Polega on na dodaniu substancji neutralizujących, usuwających ze ścieków resztki chloru, mogące wpływać na środowisko naturalne.
Uzdatnianie wody
Woda dla odbiorców komunalnych i przemysłowych jest pobierana z ujęć. Te klasyfikuje się jako: powierzchniowe, podziemne i źródlane. Pierwsze to rzeki i jeziora, a do grupy podziemnych zalicza się ujęcia poziome, np. sztolnie, oraz pionowe, takie jak studnie kopane i głębinowe. Woda z tych źródeł wymaga uzdatniania, polegającego na usunięciu zanieczyszczeń oraz dostosowaniu składu i właściwości do wymagań specyficznych dla jej przeznaczenia. Zastosowana metoda uzdatniania zależy od parametrów wody, początkowych i docelowych.
Pierwsze zależą od jakości ujęcia. Przeważnie skład wód podziemnych mniej się zmienia i dzięki temu ich uzdatnianie jest łatwiejsze niż w przypadku zazwyczaj słabszej jakości wód powierzchniowych. Jakość docelowa zależy z kolei od przeznaczenia wody. Inne wymagania stawia się tej, która jest używana do celów spożywczych i higienicznych w gospodarstwach domowych, inne zaś wodzie grzewczej i do zastosowań przemysłowych.
Uzdatnianie to proces etapowy. Przykładowe etapy uzdatniania mieszanki wód powierzchniowych i podziemnych są następujące: woda z rzeki najpierw przepływa przez kilka stopni sit o malejącej średnicy oczek, a głębinowa jest napowietrzana w instalacji ze spiętrzaniem kaskadowym i wymuszonym przepływem powietrza. Tłoczenie sprężonego powietrza do wód głębinowych powoduje ich odżelazienie i odmanganienie – zbyt duże stężenie żelaza, manganu i mętność na skutek obecności związków żelaza czynią wodę niezdatną do spożycia. Napowietrzenie umożliwia odżelazienie i odmanganienie, gdyż powoduje utlenianie rozpuszczonych w wodzie związków żelaza oraz manganu do postaci nierozpuszczalnych osadów. Te są następnie usuwane w procesie sedymentacji i filtracji.