Pengolahan tersier merupakan bagian dari proses pengolahan yang harus dilalui air limbah sebelum dapat dibuang ke lingkungan. Prosesnya mencakup empat atau lima tahap. Ini adalah pengolahan air limbah awal, primer, sekunder, dan tersier; terkadang, ini diikuti oleh langkah tambahan. Ada beberapa jenis pengolahan tersier yang berbeda, semuanya melibatkan peningkatan kualitas limbah untuk mengurangi dampaknya terhadap lingkungan di mana limbah itu dilepaskan.
Pengolahan limbah yang ekstensif diperlukan karena sejumlah besar kontaminan berbeda yang mungkin ada dalam air limbah. Air limbah dihasilkan oleh rumah, bisnis, dan bangunan umum seperti sekolah dan rumah sakit, dan di beberapa daerah, juga pabrik industri. Limbah mengandung kontaminan dari semua lokasi ini, serta limbah lingkungan dari tanah, air hujan, kotoran hewan, dan limbah lainnya yang masuk ke sistem air hujan.
Proses pengolahan air limbah cukup panjang. Tahap pengobatan awal melibatkan penghapusan potongan besar puing-puing melalui penyaringan. Dalam pengolahan primer, air disalurkan ke tangki besar dan dibiarkan mengendap untuk menghilangkan partikel padat. Pengolahan sekunder menggunakan mikroorganisme untuk menghilangkan lebih banyak padatan yang mencemari. Selanjutnya, air limbah melewati pengolahan tersier, dan akhirnya, mungkin melalui proses pengendapan kedua untuk menghilangkan partikel yang tersisa.
Pengolahan tersier, juga disebut sebagai pemolesan limbah, dilakukan untuk meningkatkan kualitas air. Sebagian besar instalasi air limbah menggunakan setidaknya satu proses pengolahan air tersier, dan beberapa menggunakan dua atau lebih untuk mendekontaminasi air limbah. Proses tersier meliputi filtrasi, laguna, penghilangan nutrisi, dan desinfeksi.
Filtrasi adalah metode umum pengolahan tersier, baik dengan pasir atau karbon aktif yang digunakan untuk menyaring air limbah. Air dilewatkan melalui lapisan pasir atau arang, memungkinkan partikel di dalam air untuk menempel pada media filter, mengeluarkannya dari air. Lagooning adalah metode di mana air disimpan untuk beberapa waktu di kolam buatan. Selama proses ini, tumbuhan dan hewan invertebrata yang hidup di air meningkatkan kualitas air dengan menelan partikel yang tersisa.
Di beberapa lokasi, nutrisi tingkat tinggi seperti fosfor dan nitrogen harus dihilangkan dari air limbah sebelum dapat dilepaskan ke lingkungan. Ini penting karena jika nutrisi ini tidak dihilangkan dari air, mereka dapat memicu pertumbuhan ganggang skala besar, menyebabkan ketidakseimbangan ekosistem. Penghapusan nutrisi dilakukan oleh bakteri yang ada dalam air limbah, yang mengubah nutrisi menjadi bentuk yang dapat dihilangkan dari air.
Proses tersier terakhir yang harus dilakukan adalah desinfeksi, yang biasanya dilakukan dengan penambahan klorin ke air limbah. Proses ini digunakan untuk membunuh mikroorganisme yang ada di dalam air, untuk mengurangi dampak lingkungan dari limbah. Klorinasi air adalah salah satu bentuk disinfeksi yang paling umum, karena prosesnya murah dan relatif sederhana.