1、微粒物质（Particulate Matter）
包括泥沙、铁锈、藻类、悬浮物、微纤维等微粒杂质，肉眼可见。这些微粒常常悬浮在水流之中，水产生的浑浊现象。这些微粒很不稳定，可以通过沉淀和过滤而除去。水在静置的时候，重的微粒（主要是砂子和粘土一类的无机物质）会沉下来。轻的微粒（主要是动植物及其残骸的一类有机化合物）会浮于水面上，用预沉,过滤等分离方法可以除去。
微粒物质是造成浊度、色度、气味的主要来源。自来水、二次供应的自来水、江河湖泊水中均可能存在。
2、胶体物质
胶体物质是比离子物质大而比颗粒物质小、直径在10-4～10-6mm之间的微粒。胶体是许多分子和离子的集合物。天然水中的无机矿物质胶体主要是铁、铝和硅的化合物。水中的有机胶体物质主要是植物或动物的肢体腐烂和分解而成的腐殖物。其中以湖泊水中的腐殖质含量zui多，因此常常使水呈黄绿色或褐色。
胶体颗粒不能藉重力自行沉降而去除，一般是在水中加入药剂破坏其稳定，使胶体颗粒增大而沉降予以去除。
地表水或地下水都可能存在胶体物质。
3、离子物质（Ionic material）
包括：阳离子、阴离子。阳离子如钙离子、镁离子、铁离子等；阴离子氯离子、硫酸盐离子、磷酸盐离子等。
离子物质通常易溶于水中，溶解物质可以用离子交换或除盐等方法予以去除。
4、不反应的溶解气体
如空气中的氮气等。
5、可反应的溶解气体
天然水中常见的溶解气体有氧气（O2）、二氧化碳（CO2）、有时还有硫化氢（H2S）、二氧化硫（SO2）、氨 （NH3）等。这些溶解于水中的气体，大都对金属有腐蚀作用,是引起水系统金属腐蚀的重要因素。
空气中的CO2对纯水影响zui大。CO2存在于空气中并很容易溶于水中，使水质呈酸性，即PH值低于7。水质越纯，越易受空气的影响，影响主要表现为PH值、电导（阻）率。
6、微生物
主要指水中的细菌含量。中国自来水的常规细菌允许含量＜100cfu/ml；纯水的常规细菌允许含量＜1cfu/ml。
7、热源
热源又称细菌内毒素，主要用于医药用水特别是注射用水时需考量热源的含量控制。实验室中有细胞培养等生物方面的应用时，对热源用含量控制要求。
8、有机物质
水中的有机物质主要是指腐殖酸、生活污水和工业废水的污染物。腐殖物质是水生生物一类的生命活动过程的产物。这些有机物污染着水体，并使水质恶化。
水中的有机物有个共同特点，就是要进行生物氧化分解，需要消耗水中的溶解氧，而导致水中缺氧。同时会发生腐败发酵,使细菌滋长，恶化水质，破坏水体；工业用水的有机污染,还会降低产品的质量。有机物是引起水体污染的主要原因之一。
地表水中有机物含量通常高于地下水中的含量。
9、残留消毒剂
自来水公司为控制水中的细菌含量，会添加消毒剂来控制总细菌数。常用的消毒剂为含氯制剂，当氯加到水中会产生含氧化性极强的化合物如余氯，起到消毒杀菌的作用。
对于采用反渗透技术的水处理设备而言，氧化性极强的余氯会对RO膜造成很大的损伤，因此在预处理中必须严格去除。常用活性碳吸附去除。
1. 沉淀过滤法
这是一种zui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zui终使用点，以去除zui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
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