De tertiaire zuivering is een aanvulling op de secundaire zuivering. De tertiaire zuivering omvat de verwijdering van nutriënten, zoals stikstof- en fosforverbindingen uit het afvalwater. Nutriënten zijn mineralen die dienen als voedingsstoffen voor planten. De tertiaire zuivering vindt plaats in dezelfde tanks als secundaire zuiverin. Voor de tertiaire zuivering zijn wel extra voorzieningen nodig, zoals een andere sturing van de beluchting, voorzieningen om het water van het einde terug te pompen naar het begin, aparte zuurstofloze tanks en nog wat andere dingen.
Stikstofverwijdering
Ammonium en nitraat kunnen niet uit het afvalwater gehaald worden, omdat deze stoffen heel goed oplossen in het water, daarom moeten deze vormen van stikstof biologisch eruit gehaald worden. Met zuurstof wordt ammonium door verschillende bacteriën in nitriet, en uiteindelijk tot nitraat. Deze bacteriën zijn autotroof. Autotrofe organismen produceren zelf de stoffen die ze nodig hebben.Omdat deze bacteriën autotroof zijn, verwijderen ze ook een klein gedeelte van de CO2 uit het water. Andere bacteriën zetten het nitraat weer om in stikstofgas. Hiervoor is een elektronendonor nodig. Dit elektronendonor is een chemische stof die in een chemische reactie elektronen afstaat.
Anoxische tank
Een anoxische tank is een onbeluchte tank die bedoeld is voor stikstofverwijdering. Er zitten bacteriën in die leven van nitraat, en dit omzetten met behulp van organisch materiaal tot stikstofgas.
Fosfaatverwijdering
Fosfaat is een zout van fosfor. Fosfor is een ontvlambare, giftige stof, iets wat je liever niet in je water wilt hebben dus. Fosfaat kan door actief slib biologisch verwijderd worden. Accumulerende basteriën kunnen fosfaat oplossen tot polyfosfaat. Dit kan in een rioolwaterzuiveringsinstallatie gebruikt worden voor de verwijdering van fosfaat.