O sistema de tratamento Secundário caracteriza-se por processos bioquímicos aeróbios ou anaeróbios, o principal objetivo deste processo é a degradação de matéria orgânica dissolvida e da matéria orgânica em suspensão que não foram removidas no tratamento primário. O processo de lodos ativados é um dos processos de tratamento mais utilizados nas indústrias, porém o uso dessa técnica de tratamento requer o controle da vazão, a recirculação dos microorganismos decantados, o fornecimento de oxigênio, entre outras coisas. Além disso, os fatores que mais podem afetar essa técnica são as temperaturas, a disponibilidade de nutrientes, o pH, a presença de elementos tóxicos e o fornecimento de oxigênio.

O processo de tratamento constitui-se basicamente por:

Lagoa de aeração / Reator: ocorre a introdução artificial do oxigênio requerido pelos organismos decompositores, e também possibilita a manutenção da massa líquida em total suspensão, e a consequente formação de flocos biológicos, para posterior separação na unidade seguinte de sedimentação. O sistema é composto basicamente por módulos de distribuição aéreos e submersos, linha de ar e Soprador de ar. Nos tanques de aeração, os microorganismos se alimentam da matéria orgânica e a convertem em gás carbônico, material celular e água. O efluente, quando sai do reator, possui baixa quantidade de matéria orgânica, com uma eficiência de remoção de cargas em torno de 95% dependendo da ETE. 

Decantação: no processo de decantação, a massa biológica é separada do liquido, sendo que parte dos sólidos retorna ao tanque de aeração e a outra parte é destinada ao centro de processamento de lodo. Os decantadores são os responsáveis por separar os sólidos em suspensão no tanque de aeração, permitindo a saída de um efluente clarificado, e pela sedimentação dos sólidos em suspensão no fundo do decantador, possibilitando o retorno do lodo em concentração mais elevada.