水處理的方式包括物理處理和化學處理及生物處理。
人類進行水處理的方式已經(jīng)有相當多年歷史，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行吸附，阻隔方法則是將水通過濾材，讓體積較大的雜質(zhì)無法通過，進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，進而取得。化學方法則是利用各種化學藥品將水中雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為對人體傷害較小的物質(zhì)，或是將雜質(zhì)集中，歷史最久的化學處理方法應該可以算是用明礬加入水中，水中雜質(zhì)集合后，體積變大，便可用過濾法，將雜質(zhì)去除
隨著人類生活不斷提高水體富營養(yǎng)化氨氮、磷等營養(yǎng)鹽問題和國家環(huán)保局對污水排放標準一步步提高，沿用了許多年傳統(tǒng)的"一級處理"及"二級處理"水處理工藝技術(shù)和設(shè)備，已經(jīng)難以適應當今的高濁度和高濃度污水的處理要求，而且處理工藝流程長，系統(tǒng)龐大，而且還散發(fā)大量臭氣。運營者要想達到最新排放標準，需要從新再投入高額的資金擴建原有污水處理系統(tǒng)，加大占地面積使用和高額的污水處理設(shè)備及高額后期維護費用，然而,傳統(tǒng)的污水深度處理再生回用技術(shù)系統(tǒng)(如活性炭過濾、微孔過濾、滲透膜凈化等技術(shù)系統(tǒng))投資高、后期維護運行費用高，太多的運營者難以承受。
