일차침전지에서는 미세한 모래를 완만한 유속으로 분리하고, 생물처리를 실시하는 시설이다. 침사지를 거친 하수는 각 침전지로 유입되어 DNR로 이송되고 슬러지는 호퍼부로 모아 혼합슬러지 저류조로 옮겨진다. 
일차침전지는 침사지에서 제거되지 않은 유입수중의 미세한 모래 및 부유물질(SS)를 완만한 유속으로 침전분리하고, 이어지는 생물반응조의 유기물부하를 경감시킴으로써 양호한 생물처리를 실시하기 위한 시설이다. 합류식 하수도에서는 강우시에는 청천시의 수배의 하수량이 일차침전지로 유입되며, 생물반응조에는 계획 1일 최대 오수량만을 유입시켜 그 이상은 간이처리(침전처리)만으로 방류하기 때문에 방류수량 등을 조절하는 방류게이트설비가 있다. 역곡하수처리시설의 경우 일반적인 합류식지역의 하수처리시설과는 수처리 공정이 다소 다른 구성으로 되어있는 처리시설이다. 강우시 하수가 처리시설로 유입 전 일최대하수량을 제외한 나머지 하수를 간이공공하수처리시설에서 간이처리 하도록 설계되어 있는 처리시설이다. 침사지를 거친 하수는 자연유하로 지별 유입수로를 통하여 계열별로 유량이 측정된 후 각 침전지로 유입된다. 일차침전지에서 중력침강을 거친 처리수는 생물반응조(DNR)로 이송되고, 중력침강에 의해 침전된 슬러지는 체인플라이트 콘베이어형 슬러지 수집기에 의해 지별 호퍼부로 모은 후 슬러지 펌프를 이용하여 혼합슬러지 저류조로 이송시킨다. 부대시설로는 유입수 중의 부유물(Scum)을 제거하기 위한 스컴스키머가 설치되어 가동 중에 있다.