Spildevandsselskabernes overordnede opgave er at føre spildevandet væk fra forbrugerne gennem kloaknettet og ind på renseanlæggene, hvor spildevandet renses, inden det ledes til å, sø eller hav. I denne proces er der fem overordnede typer af udledninger, hvor der kan ledes næringsstoffer ud i vandmiljøet.
Der løber ca. 600-800 mio. m3 spildevand ind på landets knap 700 renseanlæg i løbet af et år. Her fjernes mere end 90 % kvælstof og fosfor, inden vandet ledes tilbage til naturen. Spildevandsselskabernes egne ambitioner om at minimere belastningen på vandmiljøet samt afgifter har bevirket, at de danske renseanlæg overordnet set renser spildevandet langt bedre end de udlederkrav, der er fastsat af myndighederne. Samlet set udleder renseanlæggene under halvdelen af den fosfor og under 70 % af det kvælstof, som de har tilladelse til i deres udledningstilladelser.
Renseanlæggene er designet med et maksimalt vandflow gennem anlægget.
Dette flow må ikke overskrides, da der så er mulighed for at skylle det aktive biologiske slam fra beluftningstankene gennem efterklaringstankene og ud i vandmiljøet.
For at undgå det, kan renseanlæggene have et overløbsbygværk umiddelbart før anlægget eller et bypass inde på anlægget inden beluftningstankene f.eks. efter det mekaniske filter og sand/fedtfang. Dette vand kaldes ofte aflastning af ikke-biologisk renset spildevand.
Næringsstofniveauet er lavere end i det normale spildevand, da det er opblandet med store mængder regnvand.
Kloaknettet er designet til at føre spildevandet fra forbrugerne til renseanlægget, og det blev i tidernes morgen bygget som én fælles kloakledning, der både modtog spildevand og regnvand og ledte det til renseanlægget.
Ved voldsomme regnskyl kan vandmængderne i fælleskloakken blive store, og de er derfor designet med overløbsbygværker (sikkerhedsventiler), der kan udlede det fortyndede spildevand ud til vandmiljøet i stedet for, at det f.eks. presses tilbage op i borgernes kældre og toiletter.
Når det kraftige regnvejr starter, så løber ”first flush”, som er det mest spildevandsholdige vand, ned til renseanlæggene. Efterhånden kan regnvandet fylde mere og mere i fælleskloakken, og hvis det ikke kan være der, så løber det til sidst ud via overløbsbygværkerne, som alle som minimum har en rist, der tilbageholder papir og andre større faste elementer.
Overløbsvandet betegnes ofte som mekanisk renset, fortyndet spildevand.
Mange pumpestationer etableres med et nødoverløb, der giver mulighed for, at vandet kan ledes væk i tilfælde af, at pumpen bryder sammen. Dette sker dog sjældent.
I separerede kloaksystemer ledes regnvand fra hustage, belægninger og veje til en regnvandsledning og udledes til vandmiljøet. Der stilles oftest krav inden udledning om etablering af et regnvandsbassin, der har til formål at regulere udledningsflowet og tilbageholde partikler, næringsstoffer og olie. Ofte fungerer regnvandsbassinerne som et rekreativt element i lokalsamfundene.