Une fois les eaux collectées, elles sont transportées vers une station d'épuration. Au Luxembourg 99% de la population est raccordée à une station d'épuration communale. Seule une faible partie de la population traite son eau individuellement. Les maisons isolées ne pouvant être raccordées à un réseau public, sont équipées d'un assainissement individuel permettant une épuration biologique des eaux usées.
On distingue deux types de station :
- Station d'épuration mécanique
- Station d'épuration biologique
Station d'épuration mécanique
En 2024, le nombre de stations d'épuration mécaniques publiques s'élève à 36. La plupart de ces stations ont une capacité comprise entre 100 et 200 équivalents-habitants et ont été construites il y a plus de 40 ans. Toujours est-il que la charge polluante totale raccordée à ces installations de faible rendement épuratoire ne représente que quelque 5.485 équivalents-habitants.
La quote-part de la population qui n'est pas encore raccordée à une station d'épuration publique représente 4.450 habitants (selon dernière publication du STATEC). Cependant, les eaux usées provenant de ces habitations sont dans la majorité des cas prétraitées dans des fosses septiques privées avant le rejet dans la canalisation publique ou dans le milieu naturel.
Les stations d'épuration mécaniques sont généralement constitués de bassins de décantation, où les déchets lourds des eaux usées se déposent sous forme de boues épuratoires. Elles s'y décomposent biochimiquement (digestion/minéralisation). Les déchets légers (huiles/graisses) sont captés en surface par parois plongeantes. Ces ouvrages appartiennent essentiellement au passé, et ils sont en voie d'être entièrement remplacés par des stations d'épuration biologiques, tel qu'il est prévu par le programme de mesures du plan de gestion.
Station d'épuration biologique
En 2024, le nombre total des stations d'épuration biologiques s'élève à 128 avec une capacité de traitement installée rectifiée totale de 1.241.655 équivalents-habitants.
Les stations d'épuration biologiques utilisent des micro-organismes naturels, généralement des bactéries ou des plantes, qui dépolluent les eaux en se nourissant des déchets y présents. Le rendement de ces installations dépasse nettement les 90%.