Atık suların arıtılması, günlük hayatta evsel veya endüstriyel ihtiyaçlar doğrultusunda kullanılan suların belirli teknik aşamalardan geçirilerek tekrar kullanımını sağlama sürecine verilen addır. Atık suların arıtılması için kullanılan yöntemler genellikle üç ana başlık altında toplanabilir:

Bu üç ana başlık haricinde ileri arıtma metotları adı altında toplanan daha karmaşık işlemler de kullanılmaktadır.

Atık suların arıtılması için kurulacak tesisler ve arıtma yöntemleri tamamen bölgeseldir. Tesis kurulumu için tüm maliyetler ve elde edilecek su miktarı hesaplandıktan sonra optimum çözüm yöntemi uygulamaya konur.

Bu yöntemde herhangi bir kimyasal ayırıcı madde veya bakteri kullanılmaz. Atık su pompalar aracılığıyla belirli fiziksel yapılar içerisinden geçirilerek kısmen temizlenir. Bu süreçte kullanılan malzemeler şu şekildedir:

Izgaralar: Bu sistemler su içerisindeki katı maddeleri süzmek amacıyla birincil olarak kullanılır. Kaba ızgaralarda çubuklar arası 4 cm ve daha fazla, ince ızgaralarda ise 1.5 - 3 cm arası olur.

Elekler: Bu sistemler ızgaralarda tutulan katı cisimlerden çok daha incelerini ayırabilmek için tasarlanmışlardır. Sabit ve döner olmak üzere iki ana çeşidi bulunmaktadır. Aralık bakımından üçe ayrılırlar: Kaba elekler (5 - 15 mm), ince elekler (0.25 - 5 mm), mikroelekler (0.020 - 0.035 mm).

Kum Tutucular: Adından da belli olacağı üzere ızgaralardan ve eleklerden kurtulabilen parçaları ayırmak için kullanılan son adımdır. Kum tutucuların tesise göre çok farklı tipleri bulunmaktadır.

Atık su arıtılmasında uygulanan fiziksel yöntemler ile suda çözünen maddeler ayrıştırılamamaktadır. Bu aşamada devreye kimyasal arıtma yöntemleri girer.

Nötralizasyon: Bu aşamada biyolojik arıtmanın etkili olabilmesi için, fiziksel arıtma yönteminden geçen atık suyun pH değeri ayarlanır.

Koagülasyon - Flokülasyon: Bu aşamaya gelen atık su, içine karıştırılan kimyasalların homojen ve hızlı bir biçimde dağılması işlemine sokulur.

Biyolojik atık su arıtma yöntemleri aerobik ve anaerobik olmak üzere ikiye ayrılır. Bu aşamada suyun içinde bulunan biyolojik olarak ayrılabilen maddeler, mikroorganizmalar tarafından besin olarak kullanılır. Bakterilerin yaşam döngülerine göre alınan besin, kendilerine enerji sağlar ve aynı zamanda ortaya çıkan yan ürünler de atmosfere gaz olarak salınır.

Atık suların arıtılması, insanlığın yerleşik hayata geçmesi ve nüfus yoğunluğunun artması sonucunda çözülmesi gereken esas problemlerden biri haline gelmiştir. Popülasyon oranının sürekli artması sonucunda problemin büyüklüğü ve ciddiyeti her geçen gün katlanarak artmaktadır. Doğada, herhangi bir şekilde insan müdahalesi olmadan gerçekleşen su döngüsü, arıtma işini gerçekleştirmektedir. Fakat, bu döngü sonucunda tüm popülasyonun yararlanabileceği ve problemi çözebilecek kadar temiz su elde edilememektedir. Bu nedenle insanoğlunun kirlettiği suyu tekrardan kullanabilecek hale getirmesi, gelecek kuşaklar için oldukça fazla önem arz etmektedir.