水處理工程主要包括給水處理工程和污水處理工程。
給水處理
原水經過澄清、過濾、消毒、除臭、除味、除鐵、軟化、淡化和除鹽等工藝流程，去除原水中所含的各種有害雜質，使之成為符合人們生活、生產用水水質標準的水。
純水制備，海水淡化，飲用水制備等都屬于給水處理范疇。
污水處理
將污水經過物理法，化學法，物理化學法，生物法等工藝流程，對其水質進行凈化，從而達到排放到某一水體或者回用的標準。
污水主要包括生活污水，生產污水（含工業廢水），地表水等，范疇相當廣泛。
污水處理的根據不同的處理程度，分為一級處理，二級處理和三級處理。
一級處理
主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質，物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水，BOD一般可去除30%左右，達不到排放標準。一級處理屬于二級處理的預處理。
二級處理
主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD，COD物質），去除率可達90%以上，使有機污染物達到排放標準，相當于給水處理的核心工藝。
三級處理
進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲分析法等。
污水處理的工藝分類方法很多，我們選擇相對常見的物理，化學，生物法分類。選擇其中的相應工藝，再配合上特定的膜處理工藝（電滲析、反滲透、超濾、納濾、微濾等）可以應對絕大部分污水處理的工藝需求。
物理法
物理或機械的分離方式。常見的物理法有沉淀，離心分離，上浮等。
化學法
加入化學物質，使其與污水中的有毒有害物質產生反應，達到消解或分離的目的。常見的化學法有中和，氧化，還原，分解，混凝，化學沉淀等。
物理化學法
利用物理化學的分離原理，達到特定物質的狀態分離。常見的物理化學法有氣提，吹脫，吸附，萃取，離子交換，電解電滲析，反滲透等。
生物法
利用微生物的代謝，降解等作用，從而使污水中有機物轉變為無機物。常見的生物法有好氧法、厭氧法和生物酶法等。
