Do đặc điểm công nghệ sản xuất của một số ngành công nghiệp, lưu lượng và nồng độ nước thải thường không đều theo các giờ trong ngày. Sự dao động lớn về lưu lượng và nồng độ dẫn đến những hậu quả xấu về chế độ công tác của HTXL. Khi hệ số không điều hòa k >1,4 thì xây dựng bể điều hòa để các công trình xử lý làm việc với lưu lượng đều trong ngày, khắc phục những sự cố vận hành do sự dao động về nồng độ và lưu lượng của nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình xử lý sinh học. Có hai loại bể điều hòa:
Bể điều hòa lưu lượng và chất lượng nằm trực tiếp trên đường chuyển động của dòng chảy.
Bể điều hòa lưu lượng là chủ yếu, có thể nằm trực tiếp trên đường vận chuyển của dòng chảy hay nằm ngoài đường đi của dòng chảy.
Tùy theo điều kiện đất đai và chất lượng nước thải, khi mạng lưới thu gom là mạng lưới cống chung thì ta thường áp dụng để điều hòa lưu lương để tích trữ được lượng nước sau cơn mưa. Khi ở các mạng thu gom là hệ thống cống riêng và ở những nơi có chất lượng nước thải thay đổi, ta thường áp dụng bể điều hòa cả lưu lượng và chất lượng. Bể điều hòa thường được đặt trước bể lắng I.
Để đảm bảo chức năng điều hòa lưu lượng và chất lượng nước thải, ta cần bố trí trong bể hệ thống, thiết bị khuấy trộn để san bằng nồng độ các chất bẩn cho toàn bộ thể tích nước thải có trong bể và để ngăn ngừa cặn lắng, pha loãng nồng độ các chất độc hại nếu có, nhằm loại trừ hiện tượng bị sốc về chất lượng khi đưa nước vào xử lý sinh học.
Khi có yêu cầu trong điều chỉnh pH của nước thải, ta có thể bố trí thêm một khoang trung hòa trong bể điều hòa hoặc xây thành một bể trung hòa sau bể điều hòa.