מהו מתקן טיפול בשפכים ? מדובר למעשה במערכת מורכבת המבצעת טיהור של מי שפכים מזוהמים במספר שלבים. בשלב הראשון הנקרא טיפול קדם מתבצעת הפרדה מכנית של חלקי פסולת גדולים כגון אבנים, סמרטוטים וכדומה. בשלב הבא הנקרא טיפול ראשוני מבוצעת הפרדה של חול ושומן, וכמו כן סינון להרחקת חלק מהמזהמים האורגניים. לאחר מכן מבוצע טיפול שניוני – הוספת חיידקים הניזונים מהפסולת האורגנית תוך הוספה מאולצת של חמצן אל המים המטוהרים.

מסת החיידקים המתקבלת כתוצאה מהטיפול נקראית בוצה, וזו מופנית אל הים (בה משמשת כמזון לדגים) או אל הקרקע. המים המתקבלים כתוצאה מהטיהור במתקן טיפול בשפכים נקראים מי קולחין. לעתים מים אלה עוברים עיבוד נוסף על ידי החדרתם אל האקוויפר: בחלחולם בין שכבות הקרקע הם עוברים סינון טבעי נוסף וגם מקבלים חמצן בשכבות העליונות. את המים האלה ניתן לשאוב ולהשתמש בהם לצרכי חקלאות.

מתקן טיפול בשפכים יכול להיות גדול מימדים ולשרת מספר ישובים או ערים – כמו השפד"ן שמטהר את השפכים מכל ערי גוש דן. יחד עם זאת, מתקן טיפול בשפכים יכול לשרת מפעל, תחנת תדלוק, ואפילו בית פרטי. המתקן הביתי מעבד בד"כ את השפכים הסניטריים הביתיים (עד כ- 10 מ"ק ליממה) ומפיק מים שיכולים לשמש להשקייה של גינה. במקרים מסוימים ניתן להשתמש במים המטוהרים גם למילוי מיכלי הדחה של האסלות, אם כי במקרה של בית פרטי עם אסלות בודדות ההשקעה לא תמיד משתלמת.

נראה שמתקן טיפול בשפכים הוא התשובה הטובה ביותר הקיימת בימים אלה לפתרון בעיות הזיהום ומשבר המים. המאמצים הטכנולוגיים מכוונים לרוב לשיפור ושדרוג של תפקוד המתקנים אך לא לשינוי עקרוני בדרך פעולתם. השיפורים האפשריים הם נטרול של ריחות מהמתקנים, צמצום נפח הבוצה או הסמכתה, חיטוי והלבנת הקולחים וכדומה.

לסיכום, מתקן טיפול בשפכים הוא מערכת חיונית המאפשרת לטפל בשפכים תעשייתיים או ביתיים. קיימים סוגים שונים של מתקנים הנבדלים לרוב על פי הספקם (נפח השפכים שניתן לטהר בפרק זמן נתון). בנוסף למתקנים המתקדמים יותר, עדיין פועלים מתקנים מסורתיים המבוססים על בריכות חמצון. יחד עם זאת, השטח הדרוש להקמת בריכות כאלה הוא עצום, ואילו המתקנים המודרניים הם קומפקטיים. לכן המתקן המודרני והפופולרי יהיה מבוסס על שיטה מכנית ביולוגית, כפי שתוארה כאן.