آبگیری های آب خام، آب را از سطح مشخص مختلف رودخانه، دریاچه یا مخازن پشت سدها برداشت می کنند. به منظور حفاظت پمپ ها و حذف اشیای بزرگ از آب پیش از ورود به ایستگاه پمپاژ، آشغال گیرها معمولا در سازه ی آب گیرها نصب می شوند. هوادهی یک واحد فرایندی است که گازها و مواد آلی فراری را که باعث ایجاد مشکلات طعم و بو در سیستم آب رسانی می شوند، حذف می کند.

گندزدایی ثانویه یک باقی مانده ی ضروری فراهم می آورد که از رشد مجدد میکروارگانیزم ها در شبکه ی توزیع جلوگیری می شود. معمولا از کلر، کلرامین ها و دی اکسید کلر به عنوان گندزدای ثانویه استفاده می شود. اگرچه در این بین کلرامین متداول ترین گندزدای ثانویه مورد استفاده هستند. کلرامین قدرت ویروس کشی ندارد و فقط اندکی در از بین بردن کیست های ژیاردیا موثر است.

هوادهی تاثیر چندانی بر حذف طعم و بو ندارد. بیشتر ترکیبات مولد طعم و بو حلالیت بالایی در آب دارند. بنابراین بجز در چند مورد، معمولا هوادهی در حذف طعم و بو نسبت به روش های دیگری مانند اکسیداسیون شیمیایی یا جذب سطحی تاثیر کمتری دارد.

وقتی که آب از مراحل مختلف تصفیه می گذرد، بسته به اینکه به چه مصرفی می رسد باید در حد مورد لزوم ضدعفونی گردد. برای مثال آب آشامیدنی بعد از تصفیه و حذف مواد معلق و محلول در آن باید از هرگونه آلودگی میکروبی نیز به دور باشد و از نظر بهداشتی و سلامتی هیچ گونه خطری برای مصرف کننده نداشته باشد. از بین بردن و یا غیر فعال کردن موجودات زنده ذره بینی و میکروارگانیسم های بیماری زا با عنوان ضدعفونی کردن آب شناخته می شود.

فرآیندهای نرم سازی به منظور کاهش سختی آب به کار می روند. با استفاده از مواد شیمیایی، سختی آب تحت واکنش های شیمیایی قرار می گیرد و رسوب می نماید. که در نتیجه سختی آب کاهش می یابد. سختی آب به دلیل وجود کربنات ها، سولفات ها، کلریدها و نیترات های فلزات کلسیم، منیزیم، آهن و آلومینیوم است.

پسماندهای تصفیه ی آب موادی هستند که در فرآیندهای مختلف تصفیه حذف شده و دارای مقادیر زیادی آب هستند. این پسماندها مواد مولد کدورت و رنگ، جامدات آلی و غیر آلی، جلبک ها، باکتری ها، ویروس ها و مواد شیمیایی رسوب کرده را شامل می شوند. این مواد محصولات جانبی انعقاد شیمیایی، رسوب آهن و منگنز، شستشوی صافی ها، سختی گیری، احیای رزین ها و ریزپالاینده ها هستند.

همه ی منابع آب دارای طیف وسیعی از ناخالصی های آلی و غیر آلی هستند. تصفیه ی آب عبارت از حذف اجزای نامطلوب از آب و سپس دفع آن ها به آسان ترین و مطمئن ترین روش است. برای رسیدن به این هدف، از فرآیندهای مختلف تصفیه که از پدیده های فیزیکی و شیمیایی مختلفی برای حذف یا کاهش اجزای نامطلوب از آب بهره می برند، استفاده می شود. انتخاب فرآیندهای تصفیه یکی از کلیدهای عملکرد موفق هر تصفیه خانه ی آب است.

چون هر منبع آب از لحاظ ترکیب شیمیایی منحصر به فرد است، برای به دست آوردن پارامترهای طراحی و بهره برداری فرآیندهای تصفیه، اغلب انجام مطالعات تصفیه پذیری ضروری است. چنین مطالعاتی به ویژه در جاهایی که تصفیه خانه ی جدید پیشنهاد می شود، از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

هدف اصلی یک تصفیه خانه ی آب، تولید آبی است که استانداردهای کیفی آب آشامیدنی را با هزینه ی معقول برای مصرف کننده برآورده نماید. در یک تصفیه خانه برای تولید آبی با کیفیت مطلوب، از فرآیندهای مختلفی استفاده می شود. این فرآیندها عموما به دو دسته ی کلی واحدهای عملیاتی و واحدهای فرآیندی تقسیم بندی می شوند.

تصفیه مقدماتی به منظور استفاده بهینه از غشاها و افزایش زمان کارکرد غشا انجام می گیرد و در طی این عملیات آب را آماده عبور از روی غشا می سازند.

این دستگاه با روش اسمز معکوس حدود 95 تا 99 درصد از مواد شیمیایی و املاح موجود در آب را جدا می کند و به راحتی زیر سینک ظرفشویی و همراه با یک شیر آب شرب مجزا نصب می شود. فیلتر آب فقط ذرات بزرگ و مخلوط در آب مثل ذرات گل و لای و شن و ماسه و زنگ لوله ها را جدا می کند در حالی که اسمز معکوس توسط بکارگیری یک غشاء نیمه تراوا غیر از جدا کردن ذرات مخلوط در آب تمامی مواد شیمیایی و آلودگی های میکروبی، ویروسی و … محلول در آب را نیز از آن جدا می سازد.

صنعت فولاد از مقادیر زیادی آب استفاده می کند. با این وجود مقدار بسیار کمی مصرف می شود، زیرا اکثر آب استفاده مجدد شده یا به منبع باز می گردد. آب نه تنها در عملیات خنک سازی، بلکه در فرایندهای دیگر مانند پاک کردن رسوبات و تمیز کردن گرد و غبار استفاده می شود.

از نظر شیمیایی، قلیائیت آب نشانگر مقدار ظرفیت خنثی شدن آن به وسیله اسید می باشد. خنثی شدن آب به معنی رسیدن pH آب به حدود 5/4 است. قلیائیت آب های طبیعی به سبب وجود هیدروکسیدها، کربنات ها و بی کربنات می باشد.

منعقد کننده ها اجزای کلیدی برای فرآیند تصفیه فاضلاب هستند که به مواد جامد معلق می چسبند و آنها را ته نشین میکنند تا به راحتی آنها را حذف کنند و فرآیند تصفیه انجام گردد.