הסוגים והמאפיינים של שפכים מורכבים מאוד, וגם הדרישות למטרות טיפול שונות. לכן, לעיתים קרובות יש צורך לשלב מספר שיטות טיפול (או טכנולוגיות יחידה), ולהגדיר באופן סביר את הקשרים והרצף העיקריים והמשניים שלהן, כך שיהוו שלם אורגני, על מנת להשיג את משימת הטיפול בצורה יעילה וחסכונית ביותר. המכלול הזה המורכב מכמה תהליכי יחידה המשולבים באופן סביר נקרא מערכת טיהור שפכים. אם מערכת העיבוד מיוצגת בצורה גרפית, היא נקראת דיאגרמת מערכת עיבוד, או תרשים זרימה של תהליך.
