Peningkatan efisiensi penggunaan air secara signifikan dan meminimalkan pelepasan polutan dan bahan kimia yang berbahaya merupakan salah satu agenda tiap negara yang perlu dicapai pada 2030. Air limbah domestik dengan fosfat yang berlebih membuat kadar oksigen terlarut berkurang dan terciptanya kondisi anoksik pada badan air karena eutrofikasi. Penelitian ini ditujukan untuk menganalisis proses dan kondisi optimum presipitasi fosfat pada air limbah domestik dengan menggunakan kalsium dari abu lumpur aktif pada keadaan ideal serta memperoleh nilai koefisien laju reaksinya. Variasi konsentrasi optimum diperoleh dari analisis Visual-MINTEQ dengan memasukan data tipikal kalsium, fosfat, pH, dan suhu. Analisis presipitasi reaktor batch dengan variasi konsentrasi kalsium abu lumpur aktif pada skala laboratorium dilakukan dalam mengidentifikasi konsentrasi pengurangan fosfat dengan metode spektrofotometri menggunakan spektrofotometer DR2000. Sebanyak 30,86% komponen anorganik lumpur aktif dan 5450,6 mg/kg abu lumpur aktif yang menjadi karakteristik sampel lumpur aktif yang digunakan. Data laboratorium menunjukkan bahwa penyisihan fosfat optimum pada air limbah dengan pH 6,8 yang mengandung 7,79 mg TP/L dibutuhkan 70 mg/L kalsium abu lumpur aktif atau setara dengan 6,4 gram abu lumpur aktif. Intervensi kandungan organik, senyawa ligan, zat tersuspensi (TSS), karbonat, dan logam, seperti Al (81700 mg/kg) dan Fe (65500 mg/kg) berdampak pada pengikatan fosfat oleh kalsium karena faktor produk reaksi dan pH yang dapat mengurangi pembetukan Ca-P. Permodelan reaksi memperoleh koefisien laju reaksi terbesar pada reaktor dengan kalsium paling banyak (k = 0,00692/menit) yang dilakukan pada 2 reaktor seri sebagai desain paling efisien. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi kalsium abu lumpur aktif, semakin besar penyisihan fosfat dan koefisien laju reaksinya dengan mempertimbangkan intervensi dari kandungan organik, TSS, senyawa ligan air limbah domestik serta kandungan logam pada abu lumpur aktif.