Čiščenje odpadne vode je postopek odvzema odpadne vode in priprave le-te za odvajanje nazaj v okolje. Odpadne vode lahko nastanejo z različnimi dejavnostmi, vključno s pranjem, kopanjem in uporabo stranišča. Odtok deževnice se šteje tudi za odpadno vodo. Ne glede na to, od kod prihaja, je ta voda polna bakterij, kemikalij in drugih onesnaževalcev. Čiščenje odpadne vode zmanjša onesnaževalce na sprejemljive ravni, da je varno za odvajanje v okolje.
V splošni uporabi obstajata dve vrsti sistemov za čiščenje odpadne vode: biološka čistilna naprava in naprava za fizikalno/kemično čiščenje. Večina gospodinjstev in podjetij ustvarja odpadke, ki jih je mogoče razgraditi z naravnimi sredstvi. Biološke čistilne naprave uporabljajo bakterije in druge biološke snovi za razgradnjo odpadkov. Industrijska odpadna voda lahko vsebuje kemikalije, ki lahko škodujejo okolju, zato je za obdelavo teh odpadkov potreben kemični obrat. Fizikalne/kemične čistilne naprave za čiščenje odpadne vode uporabljajo tako fizikalne procese kot kemične reakcije.
Biološka čistilna naprava, kot je komunalna čistilna naprava, uporablja več rezervoarjev za čiščenje odpadne vode, ki pride vanjo. Najprej se odpadna voda pregleda, da se odstranijo zlahka odstranljivi predmeti, od katerih bi lahko nekateri uničili stroje čistilne naprave. Nato se odpadna voda odpelje v primarni usedalni bazen, kjer lahko snov plava ali potone v rezervoarju. Preostala voda se nato pošlje v rezervoar za sekundarno obdelavo, kjer biološka snov, kot so bakterije, odstrani večino preostale suspendirane snovi.
Snovi, ki se odstranijo med obdelavo vode, se imenujejo blato. To blato je obdelano in se lahko uporablja kot gnojilo ali pri melioracijah ali pa bo poslano na odlaganje ali sežig. Za obdelavo blata lahko strokovnjaki za ravnanje z odpadki uporabljajo anaerobno razgradnjo, aerobno razgradnjo ali kompostiranje. Razlika med anaerobno in aerobno prebavo je v tem, da se aerobna prebava zgodi v prisotnosti kisika, medtem ko anaerobna prebava ne. Pri kompostiranju se blato zmeša z ogljikom, preden se vnese v bakterije za prebavo.
Po sekundarni obdelavi se voda nato pošlje skozi terciarno obdelavo. Ta obdelava je zadnja faza, preden se voda lahko izpusti v okolje in se običajno konča s korakom razkuževanja. Ta korak je pravzaprav kemična obdelava v okolju biološke obdelave. Očiščena voda, imenovana odpadna voda, se nato odloži v okolje. Ta predelana voda se lahko uporablja tudi v fontanah in za zalivanje trate.
Fizikalno/kemično čiščenje odpadne vode se začne z odstranjevanjem suspendiranih trdnih snovi iz odpadne vode. Voda se črpa v velike rezervoarje, kjer se snov usede ali potopi, tako kot v biološki čistilni napravi. Tako kot v biološki čistilni napravi lahko pri tem procesu pomagajo mešala, ki mešajo vodo, kar povzroči, da se majhni delci združijo v večje delce. V fizikalni/kemični tovarni lahko temu procesu dodatno pomagamo tudi z dodatkom flokulatov, kemikalije, ki tvori večje delce. Za pomoč pri odstranjevanju delcev se lahko uporabi tudi raztopljen zrak.
Kemični procesi vključujejo dodane kemikalije za obarjanje raztopljenih materialov. Kemikalije, kot je klor, se lahko uporabljajo tudi za pretvorbo cianidov v ogljikov dioksid in dušik. Organske kemikalije lahko oksidiramo tudi z dodajanjem ozona ali vodikovega peroksida. Kemikalije v odpadni vodi se lahko razgradijo tudi z ultravijolično svetlobo. Komunalne čistilne naprave lahko uporabljajo tudi kemične obdelave za odstranjevanje materialov, kot je fosfor iz odpadne vode.