Separação: nessa etapa é realizada a coleta da água, que pode ser proveniente de rios, lagos, chuvas, reservatórios subterrâneos, entre muitos outros. os dejetos sólidos maiores ficam para trás nesse processo, sendo removidos manualmente galhos, folhas, restos orgânicos e outros objetos maiores.coagulação ou floculação: uma das primeiras etapas do processo de purificação da água, a floculação consiste da adição de elementos químicos para auxiliar no processo de remoção das partículas suspensas na água. tais partículas podem ser compostas de argila, limo, algas, bactérias, vírus, protozoários e matéria orgânica natural.
misturas induzidas também são usadas no processo.sedimentação: ao sair da bacia de floculação, as águas com os flocos já formados entram na bacia de sedimentação, também chamada de “clarificadora” e “bacia de deposição”. esta consiste de um grande tanque com água em baixa velocidade, permitindo que os flocos se assentem no fundo. a bacia de sedimentação geralmente termina em uma barragem, para que o excesso de água – apenas uma fina camada – que flui para a bacia seguinte fique longe do lodo que irá se sedimentar no fundo, dando o nome ao processo. este lodo compõe de 3 a 5% do volume total da água a ser tratada, e deve ser removido regularmente, impactando significativamente no custo de operação de uma estação de tratamento.filtração: após a separação da maior parte dos flocos, a água é filtrada em um passo final para remover partículas suspensas e flocos que não se sedimentaram. para isso, podem ser usados: filtros de areia rápidos: este é o tipo mais comum para tratamento físico da água, esta passando verticalmente pelo filtro. comumente é colocado carvão ativado ou antracito acima da areia, já que removem compostos orgânicos e contribuem para melhorar o sabor e odor da água. após certo uso, ocorrem obstruções, e a limpeza do filtro é necessária nesses casos. o espaço entre os grãos de areia é maior do que as menores partículas suspensas, então a filtragem simples não é o suficiente. muitas das partículas aderem a poros ou às partículas de areia no topo, mas a filtragem efetiva ocorre nas profundezas.filtros de areia lentos: com espaço e terra suficientes, este filtro pode ser usado, passando a água por ele lentamente. o efeito do processo é biológico ao invés de físico, passando a água por diversas camadas de areia e cascalho. o processo procura emular a purificação da água que acontece na natureza, e por isso é feito de forma lenta, já que depende da zona biológica que, com o tempo, é criada pela areia.desinfecção: a desinfecção é feita tanto filtrando micro-organismos nocivos quanto adicionando produtos químicos desinfetantes. a maior parte das desinfecções no mundo é feita através do gás cloro, um oxidante forte que rapidamente elimina os micro-organismos já citados. o cloro é um gás tóxico, o que gera um certo risco acerca do seu uso. para contornar o problema, adiciona-se hipoclorito de sódio à mistura, que libera o cloro quando em contato com a água. há outros materiais capazes de realizarem o processo de desinfecção, como ozônio, luz ultravioleta e dióxido de cloro, porém estas são mais custosas e complexas. antes do armazenamento e distribuição, equipamentos responsáveis por uma cloração residual garantem que ela continue desinfetando até chegar ao seu destino derradeiro.

existem outros métodos para a purificação da água, mas estes são caros e de difícil manutenção, fazendo o método anterior compensar mais. alguns deles são, por exemplo, a filtração por carbono (utilizando carvão de lenha, absorvendo diversos compostos, podendo ser feito também com sal de prata), e a destilação (ferver a água até tornar-se vapor, conduzindo-o a um ambiente refrigerado, separando-o das impurezas e tornando a água 99,9% pura).