Ett reningsverk är en anläggning där avloppsvatten renas innan det släpps ut i naturen (till recipienten). De ämnen man önskar reducera i avloppsvattnet är olika syreförbrukande ämnen (BOD/COD), Fosfor (Ptot) och Kväve (Ntot). Vidare önskar man ofta reducera bakterier så som till exempel E-coli och Intestinala Enterokocker. Detta görs då vanligtvis antingen med hjälp av klorering eller med UV-ljus. 

I ett traditionellt avloppsreningsverk sker reningsprocessen vanligtvis i tre olika steg: mekanisk, biologisk och kemisk rening. Dessa tre olika steg kan utföras på lite olika sätt och i olika ordning beroende på lokala förutsättningar samt vilka processmetoder som har valts. 

Nedan beskrivs de olika stegen lite förenklat och ur ett generellt perspektiv.

Mekanisk rening syftar till några olika typer av delprocesser som till exempel grovrensning, slamavskiljning och sedimentering. Grovrensning och slamavskiljning sker ofta som första steg i ett reningsverk. Sedimentering kan delas upp i försedimentering och eftersedimentering. ”För-” och ”efter-” avses oftast vara i förhållande till den biologiska reningen. Med själva ordet sedimentering avser man att partiklar i vattnet sjunker till botten och den renare delen av vattnet fortsätter framåt i reningsprocessen.  Den sedimenterade delen innehåller mycket slam och kan då tas om hand genom att slamtömmas eller pumpas till en annan del av reningsverket för vidare hantering.  Den mekaniska reningen kan sammanfattas att vara en första ”grovrening” som underlättar för efterföljande reningssteg att göra sitt jobb. I det slam som avskiljs från avloppsvattnet finns mycket av alla de ämnen man önskar reducera. 

Med biologisk rening menas att man tar hjälp av mikroorganismer att bryta ner oönskade ämnen i avloppsvattnet. Mikroorganismerna växer på ett så kallat bärarmaterial som kan vara utformat på olika sätt. Bärarmaterialet består ofta av ett plastmaterial som är utformat så att det finns så mycket yta som möjligt för microrganismerna att växa på. Olika mikroorganismer bryter ner olika ämnen och trivs också i olika miljöer. En del mikroorganismer måste ha mycket syre i vattnet och dör för ingår det ofta att man tillsätter stora mängder luft till den biologiska reningsprocessen. Andra mikroorganismer trivs i en syrefattig miljö och då får man istället skapa förutsättningar för dem. Med den biologiska reningen reducerar man mestadels syreförbrukande ämnen (BOD/COD) och kväve.

Kemisk rening används för att med hjälp av kemiska reaktioner binda ihop partiklar i avloppsvattnet till större ”flockar” så att dessa kan sedimentera. Detta gäller t ex fosfor. Att flockar bildas gör att man brukar säga att man tillsätter ett flockningsmedel. Flockningsmedlet är en klorid som oftast är baserad på aluminium eller järn. Flockningsmedel kan tillsättas både i en försedimentering och i en eftersedimentering. De är lösta partiklar i vattnet som binds samman och bildar ett ”kemslam” som sjunker till botten och därmed kan avskiljas. Med den kemiska reningen är huvudsyftet ofta reduktion av fosfor, men andra ämnen och partiklar kan reduceras också.