દ્વિતીય પ્રક્રિયા ઓગળેલા અને સ્થગિત જૈવિક પદાર્થોને નીકાળે છે. દ્વિતીય પ્રક્રિયા પ્રતિબંધિત સ્થાનિક જગ્યામાં, પાણીમાં પેદા થયેલા સૂક્ષ્મ જીવતંત્રો દ્વારા કરવામાં આવે છે. દ્વિતીય પ્રક્રિયા દરમિયાન પ્રક્રિયા કરાયેલા પાણીના નિકાલ કરવા કે તૃતીય પ્રક્રિયામાં ઉપયોગમાં લેવાની પહેલા તેમાંથી સૂક્ષ્મ જીવોનો નિકાલ કરવા માટે એક રાસાયણિક પૃથ્થકરણ પ્રક્રિયાની જરૂરીયાત પડી શકે છે.