تصفیه فاضلاب یک کالای اصلی اجتماعی است که مسئول حفظ سلامت انسان ها و اکوسیستم های پایین دست است. از آنجایی که هدف تصفیه خانه های فاضلاب (WWTPs) حذف عوامل بیماری زا و مواد آلی از آب است، اهداف دیگری مانند بهره وری انرژی و بازیافت مواد به راحتی می توانند از بین بروند. برای بهبود راندمان کلی این تاسیسات تصفیه، تجزیه و تحلیل مصرف انرژی برای درک بهتر چگونگی موثرتر کردن تلاش‌های کاهش مصرف برق مورد نیاز است. تجزیه و تحلیل انرژی WWTP و انتشار گازهای گلخانه ای برای تأسیسات در اوکلاهاما نیاز به تهیه داده های فرآیندی مانند نرخ جریان، مصرف انرژی و منابع، و فرآیندهای واحد موجود دارد. WWTP های انتخاب شده برای تجزیه و تحلیل باید در دو محدوده مختلف قرار می گرفتند. ابتدا، WWTPهای OK بر اساس اندازه جمعیتی که در حال خدمت بودند از هم جدا شدند. آنهایی که به جمعیت کوچکی (کمتر از 100000 نفر) خدمت می‌کنند، انتخاب شدند زیرا ادبیات نشان می‌دهد که این WWTPها مصرف برق بالاتر از میانگین را بر اساس حجم نشان می‌دهند. ثانیاً، تأسیسات باید فاضلاب یک جمعیت بزرگ (بیش از 10000 نفر) را تصفیه کنند تا استفاده از انرژی بالقوه به اندازه کافی قابل توجه باشد تا سرمایه گذاری در فناوری صرفه جویی در انرژی را تضمین کند. محدوده جمعیتی شهرداری های مربوطه WWTP مورد بررسی 10000 تا 100000 نفر است. هنگامی که تعیین پر انرژی ترین فرآیند واحد تصفیه فاضلاب، لجن فعال است، تجزیه و تحلیل در کاربردهای شهری و آزمایشگاهی برای ارائه بینشی در مورد بهبودهای احتمالی پایداری ضروری است. در یک محیط آزمایشگاهی، یک مخزن تصفیه بیولوژیکی لجن فعال شبیه سازی شده است تا پارامترهای کلیدی کیفیت آب را در طول فرآیند تصفیه مشخص کند. هنگامی که یک استراتژی موثر برای شبیه سازی دقیق تصفیه لجن فعال شهری در مقیاس کامل تعیین و اثبات شد، بهینه سازی انرژی ورودی می تواند رخ دهد. این به عنوان اولین مرحله لازم برای شروع ارتباط پارامترهای کلیدی آب با حجم مورد نیاز هوای پمپ شده به فاضلاب انجام می شود.