Un traitement physico-chimique est utilisé très fréquemment pour purifier l'eau. C'est en fait une dénomination commune de différentes technologies basées sur des dosages, des régulations du pH en fonction de la solubilité résiduelle, séparation des boues...
Dans le cas d'une épuration biologique, l'objectif est en général de faire diminuer la concentration de DCO, DBO et/ou N dans le flux d'eau. Il faut pour cela faire le choix d'une nitrification et/ou dénitrification.
L'azote peut être présent dans l'eau sous plusieurs formes. Selon la forme et la concentration, il est possible de choisir entre différentes techniques de traitement pour l'élimination de l’azote.
Dans de nombreux processus d'épuration des eaux, une fraction de boues est créée au cours du processus de traitement. Cette fraction de boues doit être déshydratée afin de pouvoir être ensuite facilement évacuée.