تتمثل المرحلة الأولى في إزالة الأجسام الصلبة الكبيرة من مياه الصرف الصحي من خلال العمليات المادية. و يشمل ذلك:

• الفرز: تتم إزالة المخلفات الكبيرة مثل الأغصان و أوراق الشجر و القمامة باستخدام المصافي.
• إزالة الحصى: تستقر الجسيمات الأثقل في قاع حجرة الحصى بسبب الجاذبية.
• الترسيب: الجسيمات العالقة الدقيقة تستقركحمأة في خزان الترسيب.

في نهاية هذه المرحلة، يتم التخلص بنجاح من حوالي 30% من المواد الملوثة من مياه الصرف الصحي الخام الواردة.