污水处理厂，也被称为水体污染控制设备，它被放到当地的水道前，去除废水中的大部分污染物。在工厂里，物理和化学过程密切复制湿地，河流，溪流和湖泊如何自然净化水质。治理这些工厂是快，只需要用7个小时移除废水中的污染物。在自然环境这一过程中可能需要花费几个星期，自然就无法处理纽约城市产生的废水量。
在城市的污水处理厂，污水处理要经过5个主要过程：预处理，初级处理，二级处理，消毒，最后是污泥处理。在处理废水消毒并排入当地水道之前，初级和二级处理从污水中去除大约85%-95%的污染物。污泥，是治理过程中的副产品，消化稳定，然后进行脱水，以便更容易处理。由此产生的材料，被称为生物固体，然后应用于土地进一步改善植被或处理混合物或肥料。
污水从下水道连接到纽约城市的家庭和企业流入污水厂。流入的污水成为进水。通过过滤网组成的直立栅栏，间隔一到三英寸远。这些栅栏去除大块的垃圾包括抹布、棍棒、报纸、饮料罐、瓶子、塑料杯和其他类似的用具。这保护了主要污水泵和其他设备。垃圾被运送到垃圾填埋场。然后主要的污水泵提起从筛分室流向工厂的表面水平的污水。
初级处理
接下来，废水进入初级降解槽(也叫沉淀池)1-2个小时。水的流动减慢，从而使较重的固体沉淀到槽的底部而较轻的材料则浮动。在该过程结束时，漂浮垃圾，例如油脂和小塑料材料，升起并从罐顶部表面脱脂。
稳定的固体，称为初级污泥，然后泵通过气旋——设备利用离心力，分离出沙子，砂砾(如咖啡磨)和砾石。这种砂砾被去除，清洗并送到垃圾填埋场。
初级污泥通过泵厂的污泥处理设施进行进一步的处理。来自主要设施的部分处理过的废水流到二次处理系统。
二次处理
二次处理被称为活性污泥处理法。这是因为空气和来自工厂污泥处理的“种子”污泥被添加到污水中进一步将其分解。空气泵注入大充气池内的混合废水和污泥，刺激有氧活动的细菌和其他微生物在污水中的自然存在。这些有益的微生物消耗大部分剩余的有机物正在污染水，而由此产生的重微粒在后期的处理过程将被解决。废水在3到6个小时后静过这些鼓泡油罐。
充气的污水然后流向最终解决类似主要沉淀槽的沉淀脱水槽。这里的重微粒和其他固体作为二次污泥处理来解决。其中一些污泥循环充气池作为“种子”刺激活性污泥法。回流污泥含有数以百万计的微生物，来帮助维持正确的细菌和空气混合箱并有利于去除尽可能多的污染物。
剩余的二次污泥从沉淀池中取出并添加到初级污泥处理设施中来进一步处理。废水在通过2到3个小时的沉淀池处理，然后流到消毒柜。
消毒
即使经过初级处理和二次处理之后，引起疾病的生物体可能仍然留在处理过的废水之中。为了消毒并杀死有害的生物，废水至少要15-20分钟在氯容器池内与次氯酸钠混合，就是在相同的化学中常用的化学漂白剂混合。 经处理过的废水或污水，然后释放到当地的水道。消毒是一个重要的步骤因为它保护了使用当地海滩和享受其他文娱活动的附近水域的人们的健康。
污泥处理
加厚
经过初级处理和二次处理产生的污泥大约99%是水，必须集中使用，使其进一步处理。增厚罐把污泥收集，沉淀并分离水长达24小时。然后水送回到工厂的负责人，或放到充气池进行额外的处理。
消化
在增厚之后，污泥进一步处理，使环境达到更安全。污泥被放置在无氧的容器中，成为消化器，并且会在15-20天之间至少加热到95华摄氏度。这会刺激厌氧细菌的生长，消耗污泥中的有机物质。和充气池里的细菌不同的是，这些细菌会在有氧或无氧的环境中茁壮成长。消化过程中稳定的增厚污泥通过把大部分材料转化成水、二氧化碳和甲烷气体。黑色的污泥消化后仍有豌豆汤的稳定性并且几乎没有气味。这就是所谓的消化污泥。沼气作为一种能源经常被用于城市的污水处理厂。气体可用于发动机发电或直接驱动装置设备。天然气也用于锅炉供热消化和整厂的建筑。目前，环保署和纽约电力局在四个城市水污染控制工厂安装燃料电池; 26号病房，红钩，奥克伍德海滩和狩猎点。燃料电池把甲烷和二氧化碳转化为热能和电能，然后用来操作工厂。这项技术有利于纽约市在它的设备操作下努力加强清洁空气。在使用燃料电池后有一个显著减少空气排放的结果。
消化池污泥从污泥储存罐用泵输送到脱水设备。在一些处理厂，没有现场排水设施，污泥通过管道或污泥处理船被运输到有脱水设备的工厂。
污泥脱水
污泥的脱水降低了污泥液体体积，脱水约90%。纽约市经营脱水设备在14个中的八个处理厂。在这些设施中，消化污泥被输送到像一台洗衣机的旋转周期一样的大型离心机中操作。来自快速旋转的离心机的力量把污泥中大部分的水与固体分离，创造一种物质被命名为有机固体残余物。来自旋转过程中排去的水然后返回到处理工厂的负责人。添加一种叫做有机聚合物的物质来提高“蛋糕”的稳定性，从而成为更坚定，更易于管理的产品。有机固体残余物“蛋糕”大约是25 - 27%的固体材料。
