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1. 沉淀過濾法：這是一種*原始的過濾方法，它是依靠水中微粒雜質的自身重量下沉來達到分離的目的。常用于水中雜質顆粒較大的場所，如江河湖水的初步自然澄清過濾。

2. 蒸餾法：蒸餾法是把水加熱，變成氣體，分出混入氣相中的低沸點成分或飛沫成分，低沸點氣體放于大氣中。不揮發性不純物殘留于液相中，成為濃縮液排出。如此把水精制成高純度的水。此法耗電耗水量很大，且使用時需有人看守，使用不方便，現已較少使用。

3. 薄膜微孔過濾（MF）法：薄膜微孔過濾法包括三種形式：深層過濾、篩網過濾、表面過濾深層過濾是以編織纖維或壓縮材料制成的基質，利用隋性吸附或是捕捉方式來留住顆粒，如常用的多介質過濾或砂濾；深層過濾是一種較為經濟的方式，可去除98%以上的懸浮固體，同時保護下游的純化單元不會被堵塞，因此通常做為預處理。表面過濾則是多層結構，當溶液通過濾膜時，較濾膜內部孔隙大的顆粒將被留下來，并主要堆積在濾膜表面上，如常用的PP纖維過濾。表面過濾可去除99.9%以上的懸浮固體，所以也可作為預處理或澄清用。篩網濾膜基本上是具有一致性的結構，就象篩子一般，將大于孔徑的顆粒，都留在表面上（這種濾膜的孔量度是非常精準的），如超純水機終端使用的用點保安過濾器；篩網過濾微孔過濾一般被置于純化系統中的*終使用點，以去除*后的殘留微量樹脂片、碳屑、膠體和微生物。
4、活性炭吸附法：活性炭依靠吸附和過濾作用主要去除水中的異色、異味、余氯、殘留消毒物等有機物雜質。
5. 電滲析：滲析是一種物理現象。如將兩種不同濃度的鹽水，用一張滲透膜隔開，濃度高的鹽水中的溶質如無機鹽離子通過膜向濃度低的鹽水中滲透，這個現象就是滲析。這種滲析是由于含鹽量濃度不同而引起的，稱為濃差滲析。因為是以濃度差作為推動力，擴散速度始終是比較慢的。如果要加快這個速度，就可以在膜的兩邊加一直流電極。電解質在電場的作用下，會加快遷移的速度，這就稱為電滲析。電滲析耗電量大，且滲析膜片易壞，在反滲透技術出現后已很少使用。
6. 離子交換（IX）法：離子交換法的原理是將原水*中的無機鹽陰陽離子如鈣離子Ca2+、鎂離子Mg2+、硫酸鹽SO42-、硝酸鹽NO3-等，通過與離子交換樹脂交換，使水中的陰、陽離子與樹脂中的陰陽離子相交換，從而使水得到軟化或純化。
注1：原水是指相對于每一個過濾單元而言，其進水就稱為原水。離子交換樹脂*分為陰離子樹脂（R-OH）和陽離子樹脂（H-R和Na-R）兩種，其中陽離子樹脂根據其活性基團的不同而分為鈉型樹脂（Na-R）和氫型樹脂（H-R）。鈉型樹脂常用于水質軟化，氫型樹脂常和陰離子樹脂R-OH一起配合使用，以去除水中的無機鹽陰陽離子，使水質純化為超純水。
注2：離子交換樹脂指離子交換樹脂的高分子基團通常以R表示。
純化過程：
如以H-R代表氫型陽樹脂，其純化水質的交換過程如下：
2H-R＋Ca2+ = R2Ca ＋ 2H＋2R-OH+ SO42- = R2SO4 + 2OH-以上過程中生成的H＋ 和OH- 再反應：H＋ + OH- =H2O即水質通過離子交換器后，水中的無機鹽陰陽離子被置換成H2O，達到純化的目的
軟化過程：如以Na-R代表鈉型樹脂，其交換過程如下：2Na-R＋Ca2+=R2Ca＋2Na＋2Na-R＋Mg2+=R2Mg＋2Na+即水質通過鈉離子交換器后，水中的Ca2+、Mg2+被置換成Na+，達到軟化的目的。
再生過程：離子交換樹脂使用一段時間后，樹脂中的離子被交換完全后，達到飽和程度，失去離子交換能力，此時就需要對樹脂進行再生。軟化樹脂需要用Nacl即食鹽溶液進行再生，再生過程的化學反應與上述軟化過程的離子交換反應正好相反。純化水用陽樹脂需要用酸進行再生，陰樹脂需要用堿進行再生。再生過程的化學反應與上述純化過程的離子交換反應正好相反。
7． 超過濾（UF）法：微孔薄膜是依其過濾孔徑的大小來去除微粒，而超濾(UF)薄膜則像一個分子篩，它以尺寸為基準，讓溶液通過極微細的孔，以達到分離溶液中不同大小分子之目的。超濾膜是一種強韌、薄、具有選擇性的通透膜，通常認為其過濾孔徑約為0.01μm，可截留某種特定大小以上的分子，包括：膠質、微生物和熱源。較小的分子，例如：水和離子，都可通過濾膜。超濾法常用于果汁濃縮、中草藥提取、反滲透的預處理、超純水的終端保安過濾等。
8．反滲透（RO）法：一種高新膜分離技術。它是以壓力為推動力，利用反滲透膜只能透水而不能透過溶質的選擇性，從含有各種無機物、有機物、微生物的水體中，提取純水的物質分離過程。反滲透膜的孔徑小于10埃（1埃等于10－10米），具有極強的篩分作用，其脫鹽率高達99％，除菌率大于99.5%。可去除水中的無機鹽、糖類、氨基酸、細菌、病毒等雜質。現已廣泛應用于海水的淡化處理、純凈水的生產，超純水的制備、及其它以細菌、熱原、膠體、微粒和有機物為去除目的的先進工藝。如果以原水水質及產水水質為基準，經過適當設計后，RO是將自來水純化的*經濟的有效方法，同時也是超純水系統*好的前處理方法。
9．紫外線(UV)、臭氧滅菌法：紫外燈所放射出來的254nm的紫外線是一種有效的殺菌方法，因為細菌中的DNA及蛋白質會有吸收紫外線導致死亡
紫外線滅菌法：臭氧滅菌法：采用臭氧發生器產生臭氧，加入純水中，滅菌效果極好。
10、EDI法一種新的去離子水處理方法。又稱連續電除鹽技術，EDI裝置將離子交換樹脂充夾在陰/陽離子交換膜之間形成EDI單元。這種方法不需再用酸堿對樹脂進行再生，環保性好。現已廣泛應用。