As águas residuais geradas pela indústria de alimentos e bebidas são provenientes diretamente dos processos que ocorrem nas suas instalações, como na produção e equipamentos de lavagem, nas áreas de armazenamento, nos refeitórios e no esgoto sanitário. 

Normalmente, estas águas residuais apresentam elevados teores de matéria orgânica, sendo a caracterização qualitativa e quantitativa destes o primeiro passo para a concepção de sistemas de estações de tratamento.

Os principais parâmetros que devem ser utilizados para caracterizar estas águas são: pH, alcalinidade, sólidos dispersos, concentração de matéria orgânica, surfactantes, cor e turbidez e salinidade.

Se a caracterização é a principal chave para o tratamento de efluentes, o desenvolvimento de uma sequência lógica e funcional de processos e operações é a principal ferramenta para mitigar o impacto ambiental causado pelos efluentes da indústria de alimentos. Assim, a sequência de processos e operações é dividida em cinco níveis com objetivos específicos. 

1. Tratamento preliminar que tem como principal objetivo a remoção de sólidos grosseiros e, consequentemente, a proteção das unidades da estação de tratamento de efluentes. Esta etapa inclui as operações de vedação, remoção de areia, peneiração e remoção de gordura.
2. Tratamento primário que consiste na remoção de sólidos em suspensão e a retirada de grande parte da matéria orgânica presente, que podem ser removidos em decantadores primários. 
3. Tratamento secundário, que o objetivo é a remoção de matéria orgânica solúvel ou finamente particulada. Dentre os processos biológicos comumente utilizados, a digestão anaeróbia é considerada a melhor opção para o tratamento de efluentes com altas concentrações de matéria orgânica. 
4. Tratamento terciário, que o objetivo do tratamento terciário é a remoção de nutrientes, mais precisamente, a remoção de nitrogênio e fósforo. A presença de nitrogênio e fósforo nos efluentes é necessária porque a degradação da matéria orgânica depende do crescimento microbiano. 
5. Tratamento avançado, que consiste na remoção de sais, metais ou compostos recalcitrantes. As tecnologias disponíveis para este tipo de tratamento envolvem o uso de membranas, colunas de troca iônica ou diferenças de potencial elétrico.

Com isso, o tratamento dos efluentes industriais, além de atender às legislações ambientais, pode ser uma possibilidade do reuso da água utilizada nos processos e consequentemente, diminuição dos custos produtivos nas empresas.