กระบวนการทำงานของถังบำบัดน้ำเสียแบ่งออกได้ 4 ขั้นตอนดังต่อไปนี้
ปัญหาน้ำเน่าเสีย
ปัญหาน้ำเน่าเสียที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์หรือน้ำทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรม มักจะสร้างมลพิษทางน้ำและส่งผลกระทบต่อการใช้ชีวิตของสิ่งมีชีวิตกันมาอย่างยาวนาน โดยสาเหตุหลักๆ เกิดการน้ำทิ้งและสิ่งปฏิกูลจากแหล่งชุมชน น้ำทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมที่ปนเปื้อนสารเคมี น้ำเสียจากแหล่งน้ำธรรมชาติ และน้ำเสียที่เกิดจากการทำเกษตรกรรม ฯลฯ ดังนั้นจึงทำให้ต้องมีการควบคุมน้ำทิ้งโดยการบำบัดก่อนที่จะปล่อยสู่สาธารณะ
1.การบำบัดขั้นต้น (Preliminary Treatment) เป็นการบำบัดเพื่อแยกเอาของแข็งขนาดใหญ่ออกจากน้ำเสีย โดยใช้เครื่องจักรที่ประกอบไปด้วย ตะแกรงหยาบ ตะแกรงละเอียด ถังดักกรวดทราย ถังตกตะกอนเบื้องต้น และเครื่องกำจัดไขฝ้า สามารถกำจัดของแข็งที่แขวนลอยได้มากถึง 50-70% เลยทีเดียว
2.การบำบัดขั้นที่สอง (Secondary Treatment) เป็นการบำบัดทางชีวภาพ อาศัยการเลี้ยงจุลินทรีย์ในระบบภายใต้สภาวะที่สามารถควบคุมได้ เป็นการเพิ่มประสิทธิภาพในการกินสารอินทรีย์ที่รวดเร็ว จากนั้นจึงทำการแยกตะกอนจุลินทรีย์ออกจากน้ำเสียด้วยถังตกตะกอน และนำไปฆ่าเชื้อโรค ก่อนทำการระบายน้ำทิ้งลงสู่แหล่งน้ำธรรมชาติ
3.การบำบัดขั้นสูง (Advance Treatment หรือ Tertiary Treatment) เป็นกระบวรการกำจัดสารอาหาร สี สารแขวนลอยที่ตกตะกอนได้ยาก เป็นการปรับปรุงคุณภาพของน้ำให้ดีมากขึ้นหรือเพียงพอที่จะนำกลับมาใช้งานใหม่ อีกทั้งยังมีการป้องกันการเติบโตผิดปกติของสาหร่ายที่เป็นสาเหตุทำให้น้ำเกิดการเน่าเสียได้เป็นอย่างดีอีกด้วยนั่นเอง