人類進(jìn)行水處理的方式已經(jīng)有相當(dāng)多年歷史，物理方法包括利用各種孔徑大小不同的濾材，利用吸附或阻隔方式，將水中的雜質(zhì)排除在外，吸附方式中較重要者為以活性炭進(jìn)行吸附，阻隔方法則是將水通過(guò)濾材，讓體積較大的雜質(zhì)無(wú)法通過(guò)，進(jìn)而獲得較為干凈的水。另外，物理方法也包括沉淀法，就是讓比重較小的雜質(zhì)浮于水面撈出，或是比重較大的雜質(zhì)沉淀于下，進(jìn)而取得。經(jīng)常用到的水處理藥劑有：聚合氯化鋁、聚合氯化鋁鐵、活性炭及各種濾料等?；瘜W(xué)方法則是利用各種化學(xué)藥品將水中雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為對(duì)人體傷害較小的物質(zhì)，或是將雜質(zhì)集中，歷史久的化學(xué)處理方法應(yīng)該可以算是用明礬加入水中，水中雜質(zhì)集合后，體積變大，便可用過(guò)濾法，將雜質(zhì)去除。

就生活用水（或城鎮(zhèn)公共給水）而論，取自高質(zhì)量水源（井水或防護(hù)良好的給水水庫(kù)）的原水，只需消毒即為成品水；取自一般河流或湖泊的原水，先要去除泥沙等致濁雜質(zhì)，然后消毒；污染較嚴(yán)重的原水，還需去除有機(jī)物等污染物；含有鐵、錳的原水（例如某些井水），需要去除鐵、錳。生活用水可以滿足一般工業(yè)用水的水質(zhì)要求，但工業(yè)用水有時(shí)需要進(jìn)一步的加工，如進(jìn)行軟化、除鹽等。沉淀物過(guò)濾法還有一個(gè)問(wèn)題值得注意，因?yàn)轭w粒物質(zhì)不斷被阻攔而堆積下來(lái)，這些物質(zhì)面或許有害菌在此繁殖，并釋放毒性物質(zhì)通過(guò)濾器，造成熱原反應(yīng)，所以要經(jīng)常更換濾器，原則上進(jìn)水與出水的壓力落差升高達(dá)到原先的五倍時(shí)，就需要換掉濾器。

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可能根據(jù)處理的目標(biāo)和水質(zhì)的不同，有的污水處理過(guò)程并不是包含上述所有過(guò)程。純凈水處理工藝，視原水水質(zhì)而定。全自動(dòng)鈉離子交換器采用離子交換原理，去除水中的鈣、鎂等結(jié)垢離子。如果原水是市政自來(lái)水，一般的流程是砂濾--活性炭過(guò)濾器--軟化（可有可無(wú)）--保安過(guò)濾器--反滲透--紫外消毒--產(chǎn)水如果是一般的地表水，在進(jìn)入上述流程之前要?dú)⒕⑻砑有跄齽?。如果是井水，在砂濾后要加除鐵錳過(guò)濾器。水進(jìn)行循環(huán)凈化。

上世紀(jì)九十年代，隨著可持續(xù)發(fā)展的思想提出，不少國(guó)家也都開(kāi)始利用系統(tǒng)工程的方法。把經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)綜合考慮了起來(lái)，水處理也不單是處理已經(jīng)成形的污水，而是從源頭開(kāi)始加以控制。隨著人類文明的不斷進(jìn)步，人類產(chǎn)生的垃圾以及對(duì)環(huán)境的大肆破壞，導(dǎo)致了水資源受到嚴(yán)重污染。由于近幾十年經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，人們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)給水處理工藝已經(jīng)難以滿足社會(huì)的用水需求，故而也就開(kāi)始將生物技術(shù)應(yīng)用到給水工藝當(dāng)中。不僅如此，伴隨水資源危機(jī)的產(chǎn)生，污水再利用的工藝也是成為了人們關(guān)注的一點(diǎn)。為了提高水質(zhì)，改善現(xiàn)在的環(huán)境，以生態(tài)學(xué)原理為基礎(chǔ)的土地灌溉、氧化塘等污水處理技術(shù)也是發(fā)展了起來(lái)。