水中雜質(zhì)包括挾帶的粗大物質(zhì)、懸浮物、膠體和溶解物。粗大的物質(zhì)如河中漂浮的水草、垃圾、大型水生物、廢水中的砂礫以及大塊污物等。給水工程中，粗大雜質(zhì)由取水構(gòu)筑物的設(shè)施去除，不列入水處理的范圍。

廢水處理中，去除粗大的雜質(zhì)一般屬于水的預(yù)處理部分。懸浮物和膠體包括泥沙、藻類、細(xì)菌、病毒以及水中原有的和在水處理過程中所產(chǎn)生的不溶解物質(zhì)等。溶解物有無機(jī)鹽類、有機(jī)化合物和氣體。去除水中雜質(zhì)的處理方法很多，主要方法的適用范圍可以大致按雜質(zhì)的粒度來劃分(圖1)。由于原水所含的雜質(zhì)和成品水可允許的雜質(zhì)在種類和濃度上差別很大，水處理過程差別也很大。

就生活用水(或城鎮(zhèn)公共給水)而論，取自高質(zhì)量水源(井水或防護(hù)良好的給水專用水庫)的原水，只需消毒即為成品水;取自一般河流或湖泊的原水，先要去除泥沙等致濁雜質(zhì)，然后消毒;污染較嚴(yán)重的原水，還需去除有機(jī)物等污染物;含有鐵、錳的原水(例如某些井水)，需要去除鐵、錳。生活用水可以滿足一般工業(yè)用水的水質(zhì)要求，但工業(yè)用水有時需要進(jìn)一步的加工，如進(jìn)行軟化、除鹽等。

當(dāng)廢水的排放或再用的水質(zhì)要求較低時，只需用篩除和沉淀等方法去除粗大雜質(zhì)和懸浮物(常稱一級處理);當(dāng)要求去除有機(jī)物時，一般在一級處理后采用生物處理法(常稱二級處理)和消毒;對經(jīng)過生物處理后的廢水，所進(jìn)行的處理過程統(tǒng)稱三級處理或深度處理，如當(dāng)廢水排入的水體需要防止富營養(yǎng)化所進(jìn)行的去除氮、磷過程即屬于三級處理(見水的物理化學(xué)處理法)。當(dāng)廢水作為水源時，成品水水質(zhì)要求以及相應(yīng)的加工流程隨其用途而定。理論上，現(xiàn)代的水處理技術(shù)，可以從任何劣質(zhì)水制取任何高質(zhì)量的成品水。