I. Làm trong và khử màu:

Có 2 phương pháp xử lý:

- Xử lý không dùng phèn: khi hoạt động với công suất nhỏ, nước có độ đục và độ màu trung bình.

- Xử lý có dùng phèn: khi nước có độ đục lớn, các hạt cặn lơ lửng và hạt keo trong nước có kích thước khá nhỏ nên lắng rất chậm, để tăng hiệu quả lắng người ta cho thêm phèn (phèn nhôm hoặc phèn chua) để keo tụ (tạo kết tủa) theo cơ chế: nước sông thường có độ đục cao do chứa nhiều phù sa, các hạt sét chứa SiO₂ mang điện tích âm cùng dấu nên xô đẩy nhau không ngừng, không ngưng tập được và ít làm nước bị đục. Phèn vào nước tạo thành những phần tử mang điện tích dương sẽ hút lấy những hạt keo SiO₂ tạo thành khối có phân tử lượng lớn và lắng xuống dễ dàng, làm trong nước. Sau đó, cho nước đi qua bể lắng, rồi vào bể lọc để làm trong nước.

II. Khử sắt:

Trước tiên làm thoáng nước (bơm phun thành từng hạt nhỏ, làm dàn mưa hay thùng quạt gió nhằm tăng diện tích tiếp xúc của nước với không khí) để tách CO₂ hòa tan trong nước và hấp thụ O₂ vào nước, oxy hóa sắt II thành sắt III, sắt III sẽ tiếp tục thủy phân thành Fe(OH)₃ kết tủa và tách nhỏ bằng hệ thống lắng lọc. Độ pH thích hợp để phản ứng xảy ra nhanh và triệt để là 7 – 7,5. Ở nông thôn, người ta xây bể lọc 2 ngăn để khử sắt khi lấy nước từ giếng lên. Hay làm các giếng khơi to, miệng rông thả bèo hoa dâu cũng có tác dụng khử sắt tốt với lớp nước trên mặt.

III. Khử mùi:

Trong quá trình làm thoáng nước, mùi có thể bay đi hay giảm bớt. Sau đó cho nước có mùi chảy qua lớp than hoạt được xếp xen giữa lớp đá cuội và lớp cát.

IV. Giảm độ cứng:

- Dùng hóa chất: thường là đá vôi Ca(OH)₂ để tạo kết tủa.

- Dùng nhựa trao đổi ion (gọi là cationit): là những chất dạng hạt, không tan, có khả năng trao đổi các cation của chúng với cation trong nước, nhằm làm giảm độ cứng của nước (thường là natri cationit Na₂R).

- Sau đó tách tủa bằng hệ thống lắng lọc.

V. Tiệt trùng:

Khi qua các giai đoạn trên, đã loại được có khoảng 90% vi khuẩn trong nước, tiệt trùng là giai đoạn cuối cùng để diệt hết vi khuẩn còn lại.

- Phương pháp cơ học: Dùng nến lọc (nến Chamberland, nến lọc Biên Hòa, nến lọc Bát Tràng) bằng sứ hoặc cao lanh có khả năng ngăn cản không cho vi khuẩn thấm qua. Phương pháp này chỉ có giá trị sử dụng trong gia đình để lọc nước máy đã qua xử lý, với nước thô sơ thì phương pháp này chưa đảm bảo tiệt trùng triệt để.

- Phương pháp vật lý:

1. Dùng nhiệt độ: đun sôi là phương pháp đảm bảo nhất.

2. Tia tử ngoại: không làm thay đổi chất lượng, diệt khuẩn tốt với bề dày nước 10 – 15 cm nước phải thật trong suốt.

3. Dùng tia phóng xạ.

4. Dùng sóng siêu âm.

- Phương pháp hóa học: thường dùng các chất sinh Clo hay hợp chất của Clo như: Clo lỏng, nước Javen, Clorua vôi, Cloramin B hoặc Cloramin T, Pantocid.

Ưu điểm: phổ biến, hiệu quả nhất, rẻ tiền, thực hiện với lượng lớn.

Nhược điểm: nước có mùi Clo, tạo Clorophenol (rất độc) nếu nước có lẫn phenol (trong nhựa đường, nước thải). Chế độ Clo tiệt trùng: định lượng nồng độ Clo hoạt động trong hóa chất, test định lượng Clo cần thiết để tiệt khuẩn tốt (Clo thừa là 0,3 mg/l)

- Chế độ tiệt trùng:

1. Tiệt trùng sơ bộ: trong lắng lọc, liều lượng nhỏ.

2. Tiệt trùng thêm: khu vực ống cách quá xa nơi sản xuất.

3. Tiệt trùng quá mức: nước nhiều chất hữu cơ, không test Clo được, hay tiệt trùng tại giếng.

4. Tiệt trùng bị động: cho cá nhân sử dụng ngay. (Những vùng lũ lụt thường dùng Cloramin để khử trùng).

5. Tiệt trùng bằng ôzôn: cơ chế tác dụng chủ yếu là tách Oxy mới sinh, oxy hóa tất cả các chất hữu cơ trong đó có vi khuẩn (nhưng không tác dụng lên vi khuẩn có nha bào). Ưu điểm là diệt khuẩn và cả rêu tảo, khử mùi, không tạo mùi khó chịu.

O_3→ O₂ + O