以前有人说"污染的解决方法是稀释"。当少量污水排入流动的水体时，就会发生自然的溪流自我净化过程。然而，人口稠密的社区产生如此大量的污水，单靠稀释并不能防止污染。因此，在处置前必须对废水进行一定程度的处理或净化。

集中式污水处理厂的建设始于19世纪末20世纪初，主要在英国和美国。它初不是直接将污水排放到附近的水体中，而是通过物理、生物和化学过程的组合，去除部分或大部分污染物。同样从20世纪开始，新的污水收集系统被设计成将雨水与生活废水分开，这样处理厂就不会在潮湿的天气期间超载。

20世纪中叶以后，公众对环境质量的日益关注导致对废水处理做法的监管更加广泛和严格。需要更高的治疗水平。例如，为了防止有毒化学品干扰污水处理厂使用的生物过程，工业废水的预处理往往成为必要条件。事实上，废水处理技术发展到几乎可以清除污水中所有污染物的地步。然而，这太昂贵了，以至如此高的治疗水平通常没有道理。