我國水處理技術經過二十多年的發展，從循環冷卻水的處理發展為污水的綜合處理，從物理處理發展為物理、化學、生化的綜合處理技術，為水的安全、合理應用提供了技術保證，在節能減排和環境保護中發揮了重要作用。
一、物理處理法
物理處理又稱機械處理，主要通過物理作用分離、回收不溶于水的浮游污染物。
常用的方法有篩過濾、沉淀和浮出、過濾等。
1
.篩過濾分為格柵和篩
柵格:捕獲水中粗大的浮游物和浮游物，以免堵塞水泵和沉淀池的排泥管。
篩:為了捕獲幾毫米到幾十毫米的微小浮游狀態的垃圾，特別適合廢水中的纖維類浮游物和動植物殘體、垃圾分離回收。
2
.沉淀和浮起分為沉淀和浮起
沉淀:為了除去粒徑在20-100nm以上的可沉淀固體粒子，首先向膠體粒子和粒徑為100-10000nm的微細懸浮物中投入凝集劑，破壞穩定性，使其相互凝集成數百μm到數mm的絮凝物，必須用沉淀、過濾、氣浮等通常的固液分離法除去。
上浮:水處理多利用密度差以上的上浮和氣浮法分離廢水中的低密度固體和油類污染物。
該方法能夠去除廢水中60μm以上的油粒和大部分固體粒子的污染物。
3
.過濾分為格柵過濾、微孔過濾和深層過濾
網狀過濾:過濾介質是用于除去粗糙浮游物，例如雜草、破布、纖維、紙漿等的刪除棒或過濾器，其典型的設備是網格、網狀、管道過濾器等。
細孔過濾:使用成型的過濾材料，例如濾布、濾板、燒結過濾管、蜂窩過濾器等，除去粒徑細的粒子。
深層過濾:采用石英砂、無煙煤等顆粒狀過濾材料。
由于過濾粒子之間存在空隙，原水通過一定深度的過濾層，捕獲水中的浮游物。
二、化學處理法
化學處理主要是利用化學反應滿足水質需求，調節水的PH、凝聚反應、循環水的水質穩定等。
1、水質穩定:阻力、緩蝕、殺菌減藻；
電阻:采用化學方法防止熱交換設備受熱面產生沉積物的處理過程，一般用于循環冷卻水處理。
緩蝕:通常抑制或延期金屬被腐蝕的處理過程，在循環冷卻水處理中投入緩蝕劑。
殺滅減藻:通過投用殺菌減藻劑來抑制水中的菌藻繁殖和微生物粘土的發生。
2、凝聚:混合反應和凝聚反應
混合反應:投入凝集劑浮游在水中的微細粒子和膠體從壓縮二點層脫落的過程。
凝聚反應:通過加入高分子聚合物，使凝聚體全心全意形成大粒子絮凝物的過程。
3、中和:藥劑的中和和過濾的中和
藥物中和:投用酸堿藥物將水的PH值保持在一定范圍內。
過濾中和:將堿性過濾材料填充到一定形式的過濾床中，酸性污水流過該床后被中和。
4、氧化還原:化學氧化和化學還原。
化學氧化:加入化學氧化劑可以除去水中的還原性離子。
化學還原:水中的一部分金屬離子在高價狀態下通過化學還原法還原成廉價狀態。
三、物理化學法
物理化學處理是利用物理化學作用除去水中的污染物質的處理方法。
水處理中常見的物理化學方法有離子交換、膜分離、電吸附等。
離子交換:實現固體離子交換劑中的離子與稀溶液中的離子交換，提取或去除溶液中的某種離子的目的，是屬于遺傳分離過程的單元操作。
膜分離:以特殊的半透膜為過濾介質，以一定的推進力進行過濾，過濾膜的孔隙極小，有選擇性，可以去除水中的細菌、病毒、有機物質和溶解性溶質。
其主要設備有反滲透、超濾和電滲析等。
電吸附:利用帶電電極表面吸附水中的離子和帶電粒子的現象，使鹽類和其他帶電物質溶解于水中，濃縮于電極表面，實現水的凈化/淡化的新型水處理技術。
四、生物化學法
生物化學法是利用微生物的代謝作用，將廢水中的溶解和膠體狀態的有機污染物轉化為無害物質，實現凈化的方法。
可分為好氧生物處理法和厭氧生物處理法。
厭氧處理:在沒有分子氧的條件下，通過厭氧微生物的作用，將廢水中的復雜有機物分解成甲烷和二氧化碳等物質。

需氧處理:利用需氧微生物，在氧氣存在的條件下進行生物代謝，分解有機物。