二級處理通常采用生物過程，由此大量的微生物將剩余的有機物質轉化為其他形式。

初沉池流出物流經一系列大的矩形曝氣池，這些曝氣池里有細菌和其他微生物（動植物中天然存在的微小生物）。過濾后的空氣被送入池內，配合適當的攪動以使微生物能夠呼吸和生長。污水處理設備裝置污水處理設備裝置

厭氧消化池多用于處理啤酒廠或乳制品廠產生的廢水，利用大量兼性厭氧菌和專性厭氧菌，將污泥中可生物降解的有機物變為沼氣。Stickney每天能夠產生約1700立方米沼氣，并嘗試使其變成汽車燃料（大約每天夠為20輛汽車提供燃料）。

 微生物和水的混合物流入二沉池。穩定的微生物聚在一起，沉降到水箱的底部，85%的微生物通過回流污泥被循環到曝氣池的起點，再次對主要廢水進行生物處理。清潔后的水從二沉池的頂部流出，出水或進行三級處理過程。

三級處理僅當廢水必須清除95％或更多的污染物時才需要進行。具體工藝包括：過濾、去除氨和其他特定污染物、消毒以消滅可引起人類疾病的細菌。

活性污泥處理工藝并不新奇，Stickney水回收廠的特別之處在于致力于資源回收。它擁有世界上的營養物回收設施，目標是把所有污水都轉化為能源，將“糞便”泵入電力。（這也是我們所有環保人的目標。）