Rawatan air sisa ialah aspek penting dalam pembangunan bandar, memberi kesan kepada-kesejahteraan awam dan pembangunan manusia yang mampan. Ia adalah keperluan alam sekitar, garis asas untuk kualiti air, dan kunci kepada penggunaan sumber air sisa. Pada masa ini, air sisa dikumpul daripada sistem pembetungan bandar (sama ada digabungkan atau berasingan) dan dibuang ke loji rawatan air sisa. Loji ini kemudiannya melakukan rawatan tertier untuk memenuhi piawaian pelepasan nasional sebelum dibuang ke dalam takungan air tebus guna yang ditetapkan. Air tebus guna kemudiannya diangkut ke tapak penghijauan dan pengairan melalui rangkaian air tebus guna, mencapai tahap kitar semula air sisa yang tinggi.
Rawatan air sisa tertier ialah proses rawatan air sisa lengkap yang berkait rapat dengan dan secara beransur-ansur memajukan rawatan primer dan sekunder. Loji rawatan air sisa yang berbeza di kawasan yang berbeza memilih kaedah rawatan yang berbeza berdasarkan keperluan persekitaran tempatan dan kegunaan yang dimaksudkan. Pertama, rawatan primer menggunakan skrin kasar dan halus untuk mengeluarkan sejumlah besar pepejal terampai, sampah, dsb. Kemudian, kebuk pasir mengasingkan sedimen pepejal besar seperti pasir dan kerikil, diikuti dengan tangki pemendapan primer untuk mengendapkan zarah terampai. Kebanyakan sisa pepejal dan kekotoran dialihkan, tetapi peringkat ini terutamanya menggunakan kaedah rawatan fizikal, meninggalkan sejumlah besar bahan organik dan kekotoran lain yang tidak boleh dibuang terus ke alam sekitar dan memerlukan rawatan lanjut.
Rawatan sekunder terutamanya melibatkan proses biologi, menggunakan teknologi enapcemar teraktif dan kaedah biofilem, digabungkan dengan tangki pemendapan sekunder untuk-pemisahan cecair pepejal, menyingkirkan bahan organik terbiodegradasi daripada air sisa. Selepas peringkat ini, kebanyakan pepejal terampai dan bahan organik dalam air boleh dialihkan, dengan kandungan nitrogen dan fosforus dikurangkan sebanyak lebih 30%, pada asasnya memenuhi piawaian nyahcas Kelas B untuk loji rawatan air sisa primer bandar. Banyak loji rawatan air sisa dilengkapi dengan konfigurasi ini. Walau bagaimanapun, dalam beberapa tahun kebelakangan ini, dengan keperluan perlindungan alam sekitar yang semakin ketat, tahap rawatan air sisa ini tidak lagi mencukupi, memerlukan rawatan yang lebih maju.
Rawatan tertier ialah rawatan lanjutan air sisa, menggunakan pendekatan menyeluruh menggabungkan kaedah fizikal, kimia dan biologi untuk membuang kekotoran seperti nitrogen dan fosforus, logam berat, dan mikroorganisma patogen yang boleh membawa kepada eutrofikasi. Pada masa ini, kebanyakan loji rawatan air sisa menggunakan teknologi seperti penyingkiran nitrogen dan fosforus, penapisan dalam dan pembasmian kuman. Air terawat sekunder disalurkan ke dalam penapis penyahyutan dan nitrifikasi untuk penyingkiran nitrogen, kemudian ke dalam tangki penyingkiran fosforus di mana reagen kimia seperti PAC dan PFS ditambah untuk penyingkiran fosforus, kemudian ke dalam tangki penapisan dalam untuk menapis pepejal terampai yang kecil, dan akhirnya dinyahjangkit dengan klorin dioksida atau cahaya ultraungu sebelum dibasmi kuman.