Notekūdeņu attīrīšana ir būtisks pilsētu attīstības aspekts, kas ietekmē sabiedrības labklājību-un ilgtspējīgu cilvēku attīstību. Tā ir vides prasība, ūdens kvalitātes pamatnosacījums un notekūdeņu resursu izmantošanas atslēga. Šobrīd notekūdeņi tiek savākti no pilsētas kanalizācijas sistēmām (vai nu apvienoti, vai atsevišķi) un novadīti uz notekūdeņu attīrīšanas iekārtām. Pēc tam šīs iekārtas veic terciāro attīrīšanu, lai atbilstu valsts novadīšanas standartiem, pirms tiek novadītas noteiktajās reģenerētās ūdenskrātuvēs. Pēc tam reģenerētais ūdens tiek transportēts uz apzaļumošanas un apūdeņošanas vietām, izmantojot reģenerētā ūdens tīklus, panākot augstu notekūdeņu pārstrādes pakāpi.
Terciārā notekūdeņu attīrīšana ir pilnīgs notekūdeņu attīrīšanas process, kas ir cieši saistīts ar primāro un sekundāro attīrīšanu un pakāpeniski virzās uz priekšu. Dažādas notekūdeņu attīrīšanas iekārtas dažādos reģionos izvēlas dažādas attīrīšanas metodes, pamatojoties uz vietējām vides prasībām un paredzētajiem lietojumiem. Pirmkārt, primārajā apstrādē izmanto rupjus un smalkus sietus, lai noņemtu lielu daudzumu suspendēto cieto vielu, atkritumu utt. Pēc tam smilšu kameras atdala lielas cietas nogulsnes, piemēram, smiltis un granti, kam seko primārā sedimentācijas tvertne suspendēto daļiņu nosēdināšanai. Lielākā daļa cieto atkritumu un piemaisījumu tiek noņemti, taču šajā posmā galvenokārt tiek izmantotas fizikālās apstrādes metodes, atstājot ievērojamu daudzumu organisko vielu un citu piemaisījumu, kurus nevar tieši novadīt vidē un kuriem nepieciešama turpmāka apstrāde.
Sekundārā attīrīšana galvenokārt ietver bioloģiskos procesus, izmantojot aktīvo dūņu tehnoloģiju un bioplēves metodes, apvienojumā ar sekundārām sedimentācijas tvertnēm cieto{0}}šķidruma atdalīšanai, bioloģiski noārdāmo organisko vielu atdalīšanai no notekūdeņiem. Pēc šī posma lielāko daļu suspendēto cieto vielu un organisko vielu ūdenī var noņemt, slāpekļa un fosfora saturu samazinot par vairāk nekā 30%, kas būtībā atbilst B klases izplūdes standartam komunālo notekūdeņu primārajām attīrīšanas iekārtām. Daudzas notekūdeņu attīrīšanas iekārtas ir aprīkotas ar šo konfigurāciju. Tomēr pēdējos gados, kad vides aizsardzības prasības kļūst arvien stingrākas, šāds notekūdeņu attīrīšanas līmenis vairs nav pietiekams, tādēļ ir nepieciešama uzlabota attīrīšana.
Terciārā attīrīšana ir uzlabota notekūdeņu attīrīšana, izmantojot visaptverošu pieeju, kas apvieno fizikālās, ķīmiskās un bioloģiskās metodes, lai atdalītu piemaisījumus, piemēram, slāpekli un fosforu, smagos metālus un patogēnos mikroorganismus, kas var izraisīt eitrofikāciju. Pašlaik lielākajā daļā notekūdeņu attīrīšanas iekārtu galvenokārt tiek izmantotas tādas tehnoloģijas kā slāpekļa un fosfora atdalīšana, dziļā filtrēšana un dezinfekcija. Sekundāri apstrādātais ūdens tiek novadīts denitrifikācijas un nitrifikācijas filtros slāpekļa noņemšanai, pēc tam fosfora atdalīšanas tvertnēs, kur fosfora noņemšanai tiek pievienoti ķīmiskie reaģenti, piemēram, PAC un PFS, pēc tam dziļās filtrēšanas tvertnēs, lai filtrētu sīkas suspendētās daļiņas, un visbeidzot pirms izvadīšanas tiek dezinficēts ar hlora dioksīdu vai ultravioleto gaismu.