En general, la contaminación que puede presentar un agua residual puede ser muy variada: de naturaleza orgánica o inorgánica y de tamaños muy variados de partículas, desde centímetros hasta materia disuelta; esto hace que, para su depuración, sea necesaria la aplicación de operaciones y procesos diversos que pueden ser físicos (filtración, sedimentación o combinación de ambos), químicos (mediante reacciones diversas como la neutralización, coagulación, floculación o precipitación mediante la adición de reactivos) o biológicos (Balanyà, 2005). Los procesos de depuración biológica están basados en la acción de la actividad bacteriana. En la mayoría de los sistemas se reproducen procesos que tienen lugar en la naturaleza pero de manera más intensiva en un espacio confinado; así, la depuración biológica de las aguas residuales (AR) consiste en alimentar un cultivo mixto microbiano con estos efluentes. Fruto de estas reacciones metabólicas se obtendrá como productos finales compuestos gaseosos y nuevos microorganismos (Balanyà, 2005). En esencia, los microorganismos pueden tomar de una disolución únicamente aquellas sustancias que tienen valor nutritivo y que sean adecuadas para construir material celular o ganar energía. Las aguas residuales no son ideales como alimento. Para las bacterias heterótrofas la relación ideal sería C:N = 12:1 y C:P = 30:1. En estas condiciones, parte de las combinaciones de carbono serían suficientes para producir por oxidación la energía suficiente para que el resto, junto con el N y P, pudieran transformarse en material celular. En AR urbanas hay normalmente un exceso de N y P, por lo que después de una depuración biológica, hay todavía combinaciones de N y P. En AR industriales puede pasar lo contrario. En general, hay que comprobar el balance de nutrientes. Puede haber otros problemas procedentes de otros componentes, por ejemplo aquellos que cambien el pH, que sean tóxicos o que inhiban la acción de los microorganismos (Cortacans, 2000).