שפכים הם תוצר לוואי של פעילות ומחייה של בני אדם בסביבה. השפכים מתחלקים לביתיים (המכילים בעיקר פסולת אורגנית), חקלאיים (המכילים שאריות של חומרי הדברה ודישון), ותעשייתיים (המכילים בין היתר גם רעלים, מתכות כבדות, מלחים וכדומה). המצאותם של חומרים פתוגניים, אנאורגניים או רעילים במי הביוב מחייבת טיפול בשפכים .

טיפול בשפכים משמעותו פירוק של כל החומרים המזהמים שניתן לפרק וסילוק כל הבוצה מהמים המכילים אותה. המים שנשארים לאחר הטיפול בשפכים נקראים מי קולחים. אלה הם, למעשה, מי הביוב שעברו טיהור ותכולת המזהמים בהם נמוכה מאוד.

טיפול בשפכים מתחיל במערכת הולכה תקנית ומתאימה. ראשית כל, כיום כל השפכים מובלים אל מתקני הטיפול בשפכים, ולא מוזרמים ישירות אל קרקעות ומקורות מים. שנית, במקרים מסוימים הצנרת עוברת עיבוד וטיפול מיוחד המיועד להפוך אותה לעמידה בפני חומרים כימיים מסוימים הנמצאים בשפכים התעשייתיים. קיימים תקנים מקצועיים לתכנון צנרת הולכת השפכים, אשר קובעים את קוטרי הצינורות, את השיפוע שלהם, את הצורך בסניקה ובשוחות בקרה, וכדומה.

מט"שים (מכוני טיהור שפכים) נמצאים בדרך כלל בריחוק מאזורי מגורים, והם אלה שקולטים את השפכים. הטיפול בשפכים מתבצע בטכנולוגיות שונות, כאשר השיטה הרווחת היא שיטה מכנית-ביולוגית. בטכנולוגיה הזאת הטיהור מבוצע במספר שלבים, הכולל סינון ושיקוע של מזהמים גדולים, פירוק של הפסולת על ידי מיקרואורגניזמים שונים תוך סחרור המים והחדרת חמצן אל עומקיהם, והפדרת הבוצה מהמים המטוהרים.

רמת הטיהור של מי הקולחין נקבעת על ידי תקנות מיוחדות, ומגדירה את אופי השימוש החוזר בהם. חלק ממי הקולחין יכולים לשמש בתעשייה או בחקלאות באופן מוגבל, חלק – באופן בלתי מוגבל, וחלק יכולים לשוב אל הנחלים. נכון להיום כ-80% מסך השפכים המיוצרים בישראל מושבים לשימושים שונים.

לסיכום, טיפול בשפכים נועד למנוע מפגעים תברואתיים וסביבתיים ולהביא לחסכון משמעותי במים. התפתחותן של טכנולוגיות הטיהור והתיעלותן, במקביל לשיפור מערכת החקיקה והאכיפה, הביאו למצב בו מרבית השפכים מטופלים ומטוהרים, והמים מוחזרים לתעשייה, גינון או חקלאות. יחד עם זאת, ישנו עדיין מקום לשיפור, בעיקר בתחום אבטחת האיכות של מי הקולחים והורדת עלויות הטיפול.