זרימת התהליך האופיינית לציוד משולב לטיפול בשפכים כוללת בדרך כלל את השלבים הבאים: מיכל ספיגה ← ערוץ מסך ← מיכל שוויון ← (A-שלב) מיכל הידרוליזה והחמצה ← (O-שלב) מיכל אירובי ← מטהר משני ← מיכל חיטוי ← פריקת שפכים. שפכים המכילים פסולת צפים וזיהומים שונים נכנסים לבור הספיגה; לאחר תהליך תסיסה אנאירובי בשלושה שלבים, הוא זורם באמצעות כוח הכבידה דרך ערוץ המסך כדי להסיר חלקיקים צפים גדולים. לאחר מכן, מי השפכים זורמים למיכל השוויון, שם איכותם ונפחם הומוגניים. משם הוא נשאב באמצעות משאבת הרמת ביוב לתוך יחידת הטיפול המשולבת. לאחר שעברו את השלבים האנאירוביים, האירוביים, השקעים והחיטוי המשולבים, השפכים המטופלים עומדים בתקני ההזרמה הנדרשים.
במונחים של התקדמות טכנולוגית, מספר טכנולוגיות פטנט חדשות שואפות לשפר את ביצועי הציוד. לדוגמה, על ידי שילוב רכיבי ערבוב המסתובבים בו זמנית בכיוונים מנוגדים, נוצרת זרימה סוערת מורכבת ואינטנסיבית בתוך כלי התגובה. זה מבטיח כי המרכיבים השונים של הביוב מפוזרים היטב ומעורבבים, ובכך מגבירים את יעילות המגע בין מיקרואורגניזמים ומזהמים, אשר בתורו מקצר את זמני התגובה ומגביר את יעילות התגובה הכוללת. יתר על כן, מנגנוני ערבוב מיוחדים תוכננו-המשתמשים בצירים מסתובבים, מוטות ערבוב ומערכות תמסורת-מונעות על ידי רצועות-כדי להקל על ערבוב מהיר ויעיל ביותר של שפכים עם חומרי פקקים.
עם ההתקדמות הטכנולוגית, אוטומציה חכמה הופיעה ככיוון מפתח לפיתוח ציוד משולב לטיפול בשפכים. מערכות מתקדמות מצוידות כעת ביחידות בקרה חכמות הכוללות מערכי חיישנים הפרוסים לאורך כל התהליך, החל מכניסת השפע ועד הזרמת שפכים. מודלים חזויים של AI משמשים כדי לצפות מראש מגמות בתנודות באיכות המים, תוך אופטימיזציה אוטומטית של עוצמת האוורור ולוחות הזמנים של מינון כימיקלים כדי למזער את צריכת האנרגיה. במקביל, הציוד כולל-מודולי תקשורת מרוחקים, המאפשרים למפעילים לנהל פעולות מרחוק באמצעות יישומים ניידים. זה מאפשר מודל תפעולי מרוכז של "-אדם-אחד המנהל-מספר-תחנות", ומצמצם באופן משמעותי את התלות בצוות- באתר לצורך פיקוח רציף.
כמה מערכות משולבות לטיפול בשפכים משלבות טכנולוגיית ממברנה ביוריאקטור (MBR). הליבה של תהליך זה טמונה במודולי הממברנה של MBR, המשולבים בדרך כלל עם יחידות טיפול ביולוגיות. מערכות אלו עשויות להיות מצוידות גם במנגנוני לחץ כדי לשמור על הלחץ הדרוש לסינון הממברנה, ובכך להשיג הפרדת נוזלים מוצקים- יעילה ביותר ושיפור איכות הקולחים [5]. כתוצאה מכך, הקולחים המטופלים יכולים לעמוד בעקביות בתקני איכות מחמירים (כגון תקן Class I-A).
