De flesta hem och företag skickar sitt avloppsvatten till ett reningsverk där många föroreningar tas bort från vattnet. Avloppsreningsanläggningar i USA behandlar cirka 34 miljarder liter avloppsvatten varje dag. Avloppsvatten innehåller kväve och fosfor från mänskligt avfall, mat och vissa tvålar och rengöringsmedel. När vattnet är rengjort enligt standarder som fastställs och övervakas av statliga och federala tjänstemän, släpps det vanligtvis ut i en lokal vattenförekomst, där det kan bli en källa till kväve- och fosforföroreningar.
Vissa avloppsreningsverk kan ta bort mer kväve och fosfor från sina utsläpp än andra beroende på utrustning och hur de behandlar avloppsvatten. Förbättrade reningssystem gör att vissa avloppsanläggningar kan producera utsläpp som innehåller mindre kväve än anläggningar som använder konventionella reningsmetoder. Att uppgradera avloppsreningssystem är ofta dyrt för kommuner och skattebetalare, men uppgraderingar kan betala sig själva eller i slutändan spara en anläggningspengar. Andra reningsverk kan anpassa verksamheten och återanvända befintlig utrustning för att avlägsna ytterligare näringsämnen. Detta tillvägagångssätt, ofta kallat optimering, är vanligtvis mycket billigare än uppgraderingar, och för många anläggningar kan det resultera i kostnadsbesparingar genom att minska energibehovet och behandlingskemikalier. I vissa fall kan optimering tillsammans med ytterligare teknikuppgraderingar vara nödvändiga för att uppnå växtens mål för minskning av näringsämnen. Olika strategier för att minska kväve- och fosforbelastningen från avloppsreningsverk eftersträvas över hela landet.