Одним из методов биологической очистки сточных вод является фильтрация их через почву на специальных земельных участках, называемых полями фильтрации. Поступающая на поля фильтрации вода просачивается сквозь почву и отводится с помощью дренажных труб в близлежащий водоем.
Накапливающиеся на верхних слоях фильтрационного поля органические вещества под действием различных бактерий — постоянных обитателей этого слоя — подвергаются аммонификации с образованием аммонийных солей. Последние окисляются в соли азотной кислоты. Большая часть микробов, попавших в фильтрационный слой из сточных вод, задерживается им и скоро погибает.
Более рациональный способ очистки сточных вод — обработка их на полях орошения. Принцип действия полей орошения такой же, но оборудуются два участка — на первом идет очистка вод, а второй используется для выращивания сельскохозяйственных культур. Через некоторое время функции участков меняют: первое поле используется для выращивания каких-либо культур, второе — для фильтрации.
Очистка с помощью биологических фильтров заключается в фильтрации сточных вод через резервуары, заполненные пористыми материалами. На большой поверхности этих материалов в виде пленки развиваются разнообразные микроорганизмы, быстро перерабатывающие органические и другие загрязняющие вещества. На первом этапе идут процессы окисления и аммонификации этих веществ, а затем окисление уже самих аммиачных соединений в соли азотной кислоты.
Описанные способы очистки хотя и надежны, но требуют использования больших земельных площадей и времени. Быстрее очистка осуществляется в аэротенках — проточных бассейнах, в которые вводится так называемый активный ил, в массе которого основная доля приходится на микроорганизмы. С помощью активного ила адсорбируются и перерабатываются органические загрязнения. Вдуваемый снизу воздух способствует поддержанию частиц ила во взвешенном состоянии, быстрому окислению и переработке веществ.
Остатки, получаемые при отстаивании сточных вод, могут перерабатываться в анаэробных условиях в так называемых метантэнках. В результате процессов брожения и гниения осадки, содержащие клетчатку, жиры, белки и др. вещества, превращаются в простые соединения, в том числе в горючие газы, используемые в промышленных целях.
Предварительно очищенные указанными способами сточные воды выпускаются в природные водоёмы или после дополнительной очистки вновь используются в тех же производствах (замкнутый цикл).