Waterbehandeling, ook wel rioolwaterzuivering of huishoudelijk afvalwaterzuivering genoemd, is een proces waarbij verontreinigende stoffen worden verwijderd uit huishoudelijk afvalwater en afvalwater (afval dat wordt geloosd uit industriële installaties, huizen, fabrieken). Er worden verschillende processen gebruikt om deze verontreinigende stoffen te verwijderen, waaronder chemische en biologische processen en fysische processen. Het resulterende behandelde effluent moet schoon genoeg zijn om terug in het milieu te worden geloosd of opnieuw te worden gebruikt en het resterende vaste afval moet worden verwijderd. Afvalwater en afvalwater kunnen op verschillende manieren worden behandeld, van een septic tank voor thuisgebruik of aerobe behandelingssystemen tot een gemeentelijke zuiveringsinstallatie. Wanneer het naar het station van een gemeente gaat, ondergaat het verschillende behandelingsfasen, waaronder: voorbehandeling, primair, secundair en tertiair.
Voorbehandeling

Tijdens de voorbehandeling worden gemakkelijk verwijderbare materialen gescheiden of afgeschermd , inclusief grit (zand en grind), oliën, vetten en vetten en grotere objecten (zoals tampons of stukjes materiaal).
Primaire behandeling

Tijdens de primaire behandeling wordt het effluent getransporteerd door primaire klaringsmiddelen, dit zijn grote tanks waar slib naar de bodem zakt en vetten en oliën naar de bovenkant stijgen (waar ze worden afgeroomd). Tijdens dit proces scheiden de vaste stoffen en vloeistoffen zich af, waarbij de vaste stoffen zich afzetten op de bodem van de tanks. Daar kunnen ze worden verzameld en verplaatst en afzonderlijk worden behandeld.
Secundaire behandeling

Tijdens de secundaire behandeling worden aerobe biologische processen (protozoa en bacteriën die de biologisch afbreekbare oplosbare organische verontreinigingen eten) gebruikt om de biologische af te breken inhoud van het effluent (onder andere menselijk of voedselafval en zeep).
Tertiaire behandeling

Tijdens de tertiaire behandeling wordt de kwaliteit van het effluent verhoogd door ontsmettingsmethoden zoals chlorering of het gebruik van ozon of ultraviolet licht, evenals enkele andere methoden, zoals zandfiltratie of het afvoeren van effluent in sterk aerobe lagunes of aangelegde wetlands. Chloor is goedkoop en effectief, maar kan kankerverwekkende verbindingen en /of effluent vormen dat giftig is voor in het water levende soorten (tenzij gedechloreerd). Ultraviolet licht creëert water dat gezonder is voor het milieu. Het is dodelijk voor bacteriën en virussen omdat het hun genetische structuur verandert, waardoor ze niet in staat zijn zich voort te planten. Het is niet altijd effectief als het water bewolkt is en de ziekteverwekkers worden beschermd tegen het ultraviolette licht. Ozon vernietigt ziekteverwekkers omdat zijn instabiliteit en reactieve aard ervoor zorgen dat het de meeste organische materialen oxideert. Soms wordt een combinatie van tertiaire behandelingen gebruikt.