أحواض تثبيت النفايات (الإنجليزية: Waste stabilization pond) (أو أحواض التثبيت أو بحيرات تثبيت النفايات) هي أحواض مصممة ومبنية لمعالجة مياه الصرف الصحي بهدف تقليل المحتوى العضوي وإزالة مسببات الأمراض منها. وهي عبارة عن منخفضات اصطناعية محاطة بحواجز ترابية. تدخل مياه الصرف الصحي، أو "المياه الداخلة" (influent)، من أحد جانبي حوض تثبيت النفايات وتخرج من الجانب الآخر على شكل "مياه معالجة" (effluent)، بعد أن تقضي عدة أيام في الحوض، حيث تتم خلالها عمليات المعالجة.
تُستخدم أحواض تثبيت النفايات على نطاق واسع في معالجة مياه الصرف الصحي، وهي مناسبة بشكل خاص للدول النامية ذات المناخ الدافئ. وتُستخدم هذه الأحواض عادةً لمعالجة مياه الصرف الصحي والنفايات الصناعية، ولكن يمكن استخدامها أيضا لمعالجة مياه الأمطار أو مياه الصرف الصحي البلدية. قد يتكون النظام من حوض واحد أو عدة أحواض متصلة، حيث يؤدي كل حوض دورا مختلفا في إزالة الملوثات. بعد المعالجة، يمكن إعادة المياه المعالجة إلى المياه السطحية أو إعادة استخدامها كمياه ريّ (أو مياه مُستصلحة) إذا كانت المياه المعالجة تستوفي معايير جودة المياه المطلوبة (مثل انخفاض مستويات مسببات الأمراض فيها).
تعتمد أحواض تثبيت النفايات على عمليات معالجة طبيعية تستغرق وقتًا نظرا لبطء معدلات الإزالة. ولذلك، تتطلب مساحات أكبر مقارنةً بعمليات المعالجة الأخرى التي تعتمد على مدخلات طاقة خارجية. لا تستخدم أحواض تثبيت النفايات الموصوفة هنا أي أجهزة تهوية. أما تقنية البحيرات عالية الأداء التي تستخدم أجهزة التهوية، فهي أقرب إلى عملية الحمأة المنشطة. وتستهلك هذه البحيرات المُهوّاة مساحة أقل من تلك المطلوبة لأحواض التثبيت التقليدية، وهي شائعة أيضا في المدن الصغيرة.