1. 沉淀过滤法：这是一种*原始的过滤方法，它是依靠水中微粒杂质的自身重量下沉来达到分离的目的。常用于水中杂质颗粒较大的场所，如江河湖水的初步自然澄清过滤。

2. 蒸馏法：蒸馏法是把水加热，变成气体，分出混入气相中的低沸点成分或飞沫成分，低沸点气体放于大气中。不挥发性不纯物残留于液相中，成为浓缩液排出。如此把水精制成高纯度的水。此法耗电耗水量很大，且使用时需有人看守，使用不方便，现已较少使用。

3. 薄膜微孔过滤（MF）法：薄膜微孔过滤法包括三种形式：深层过滤、筛网过滤、表面过滤深层过滤是以编织纤维或压缩材料制成的基质，利用隋性吸附或是捕捉方式来留住颗粒，如常用的多介质过滤或砂滤；深层过滤是一种较为经济的方式，可去除98%以上的悬浮固体，同时保护下游的纯化单元不会被堵塞，因此通常做为预处理。表面过滤则是多层结构，当溶液通过滤膜时，较滤膜内部孔隙大的颗粒将被留下来，并主要堆积在滤膜表面上，如常用的PP纤维过滤。表面过滤可去除99.9%以上的悬浮固体，所以也可作为预处理或澄清用。筛网滤膜基本上是具有一致性的结构，就象筛子一般，将大于孔径的颗粒，都留在表面上（这种滤膜的孔量度是非常精准的），如超纯水机终端使用的用点保安过滤器；筛网过滤微孔过滤一般被置于纯化系统中的*终使用点，以去除*后的残留微量树脂片、碳屑、胶体和微生物。
4、活性炭吸附法：活性炭依靠吸附和过滤作用主要去除水中的异色、异味、余氯、残留消毒物等有机物杂质。
5. 电渗析：渗析是一种物理现象。如将两种不同浓度的盐水，用一张渗透膜隔开，浓度高的盐水中的溶质如无机盐离子通过膜向浓度低的盐水中渗透，这个现象就是渗析。这种渗析是由于含盐量浓度不同而引起的，称为浓差渗析。因为是以浓度差作为推动力，扩散速度始终是比较慢的。如果要加快这个速度，就可以在膜的两边加一直流电极。电解质在电场的作用下，会加快迁移的速度，这就称为电渗析。电渗析耗电量大，且渗析膜片易坏，在反渗透技术出现后已很少使用。
6. 离子交换（IX）法：离子交换法的原理是将原水*中的无机盐阴阳离子如钙离子Ca2+、镁离子Mg2+、硫酸盐SO42-、硝酸盐NO3-等，通过与离子交换树脂交换，使水中的阴、阳离子与树脂中的阴阳离子相交换，从而使水得到软化或纯化。
注1：原水是指相对于每一个过滤单元而言，其进水就称为原水。离子交换树脂*分为阴离子树脂（R-OH）和阳离子树脂（H-R和Na-R）两种，其中阳离子树脂根据其活性基团的不同而分为钠型树脂（Na-R）和氢型树脂（H-R）。钠型树脂常用于水质软化，氢型树脂常和阴离子树脂R-OH一起配合使用，以去除水中的无机盐阴阳离子，使水质纯化为超纯水。
注2：离子交换树脂指离子交换树脂的高分子基团通常以R表示。
纯化过程：
如以H-R代表氢型阳树脂，其纯化水质的交换过程如下：
2H-R＋Ca2+ = R2Ca ＋ 2H＋2R-OH+ SO42- = R2SO4 + 2OH-以上过程中生成的H＋ 和OH- 再反应：H＋ + OH- =H2O即水质通过离子交换器后，水中的无机盐阴阳离子被置换成H2O，达到纯化的目的
软化过程：如以Na-R代表钠型树脂，其交换过程如下：2Na-R＋Ca2+=R2Ca＋2Na＋2Na-R＋Mg2+=R2Mg＋2Na+即水质通过钠离子交换器后，水中的Ca2+、Mg2+被置换成Na+，达到软化的目的。
再生过程：离子交换树脂使用一段时间后，树脂中的离子被交换完全后，达到饱和程度，失去离子交换能力，此时就需要对树脂进行再生。软化树脂需要用Nacl即食盐溶液进行再生，再生过程的化学反应与上述软化过程的离子交换反应正好相反。纯化水用阳树脂需要用酸进行再生，阴树脂需要用碱进行再生。再生过程的化学反应与上述纯化过程的离子交换反应正好相反。
7． 超过滤（UF）法：微孔薄膜是依其过滤孔径的大小来去除微粒，而超滤(UF)薄膜则像一个分子筛，它以尺寸为基准，让溶液通过极微细的孔，以达到分离溶液中不同大小分子之目的。超滤膜是一种强韧、薄、具有选择性的通透膜，通常认为其过滤孔径约为0.01μm，可截留某种特定大小以上的分子，包括：胶质、微生物和热源。较小的分子，例如：水和离子，都可通过滤膜。超滤法常用于果汁浓缩、中草药提取、反渗透的预处理、超纯水的终端保安过滤等。
8．反渗透（RO）法：一种高新膜分离技术。它是以压力为推动力，利用反渗透膜只能透水而不能透过溶质的选择性，从含有各种无机物、有机物、微生物的水体中，提取纯水的物质分离过程。反渗透膜的孔径小于10埃（1埃等于10－10米），具有极强的筛分作用，其脱盐率高达99％，除菌率大于99.5%。可去除水中的无机盐、糖类、氨基酸、细菌、病毒等杂质。现已广泛应用于海水的淡化处理、纯净水的生产，超纯水的制备、及其它以细菌、热原、胶体、微粒和有机物为去除目的的先进工艺。如果以原水水质及产水水质为基准，经过适当设计后，RO是将自来水纯化的*经济的有效方法，同时也是超纯水系统*好的前处理方法。
9．紫外线(UV)、臭氧灭菌法：紫外灯所放射出来的254nm的紫外线是一种有效的杀菌方法，因为细菌中的DNA及蛋白质会有吸收紫外线导致死亡
紫外线灭菌法：臭氧灭菌法：采用臭氧发生器产生臭氧，加入纯水中，灭菌效果极好。
10、EDI法一种新的去离子水处理方法。又称连续电除盐技术，EDI装置将离子交换树脂充夹在阴/阳离子交换膜之间形成EDI单元。这种方法不需再用酸碱对树脂进行再生，环保性好。现已广泛应用。