Η βασική αρχή του εξοπλισμού επεξεργασίας νερού είναι η αφαίρεση ή η μετατροπή ακαθαρσιών, επιβλαβών ουσιών ή διαλυμένων ρύπων στο ακατέργαστο νερό μέσω ενός συνδυασμού φυσικών, χημικών και βιολογικών μεθόδων, ώστε να πληροί τα πρότυπα χρήσης ή απόρριψης. Διαφορετικές διαδικασίες λειτουργούν με διαφορετικές αρχές:
Φυσική θεραπεία: Βασίζεται κυρίως στη διήθηση, την καθίζηση και την αναχαίτιση για την επίτευξη του διαχωρισμού. Για παράδειγμα, η διήθηση με άμμο και η διήθηση ενεργού άνθρακα χρησιμοποιούν σωματιδιακά μέσα για την προσρόφηση ή την αναχαίτιση αιωρούμενων στερεών. Η μικροδιήθηση, η υπερδιήθηση και η αντίστροφη όσμωση χρησιμοποιούν την επιλεκτική διαπερατότητα των μεμβρανών για να επιτύχουν λεπτό διαχωρισμό των μορίων του νερού και των ρύπων. Αυτή η διαδικασία δεν αλλάζει τις ιδιότητες των ρύπων αλλά τους απομακρύνει μέσω φυσικών φραγμών.
Χημική επεξεργασία: Επιτυγχάνει μετασχηματισμό ή απομάκρυνση ρύπων μέσω αντιδράσεων. Για παράδειγμα, οι διεργασίες πήξης χρησιμοποιούν χημικές ουσίες για τη συσσώρευση κολλοειδών σωματιδίων σε κροκίδες για εύκολη καθίζηση. οι διαδικασίες οξείδωσης (όπως η απολύμανση με όζον και χλώριο) μπορούν να καταστρέψουν τη δομή της οργανικής ύλης ή να σκοτώσουν μικροοργανισμούς. Η ανταλλαγή ιόντων χρησιμοποιεί ρητίνες για την ανταλλαγή ιόντων ασβεστίου και μαγνησίου στο νερό, επιτυγχάνοντας μαλάκυνση ή αφαλάτωση. Αυτές οι μέθοδοι δίνουν έμφαση στη χημική βελτίωση της ποιότητας του νερού.
Βιολογική επεξεργασία: Βασίζεται κυρίως στη μεταβολική αποικοδόμηση των ρύπων από μικροοργανισμούς, όπως η διαδικασία της ενεργοποιημένης ιλύος ή η διαδικασία του βιοαντιδραστήρα μεμβράνης. Οι μικροοργανισμοί μετατρέπουν τους οργανικούς ρύπους σε διοξείδιο του άνθρακα, νερό και άλλες σταθερές ουσίες, επιτυγχάνοντας έτσι την αβλαβή επεξεργασία των ρύπων. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται ευρέως στην επεξεργασία οικιακών λυμάτων και οργανικών βιομηχανικών λυμάτων.
Συνοπτικά, η βασική αρχή του εξοπλισμού επεξεργασίας νερού είναι η επίτευξη της σταδιακής απομάκρυνσης των ρύπων σε διάφορες μορφές μέσω ενός συνδυασμού τεχνολογιών, μετατρέποντας σταδιακά την ποιότητα του νερού από "ακατέργαστο νερό" σε "χρήσιμο νερό ή συμβατό νερό απόρριψης".