深层过滤器通常用作预处理。自来水通过缠绕或熔喷过滤滤芯和活性炭捕获和吸附杂质。这为 RO 膜和其他后续纯化技术提供了保护。膜过滤传统上被用作去除细菌和颗粒，通常应用在水纯化工艺的最后一步。

这是去除自来水中高达99%污染物的最经济的方法。在自然渗透过程中，水从浓度低的一侧通过半透膜流向浓度高的一侧，直到膜两侧的浓度和压力相等。在纯化工艺中，通过外部压力施加在浓度高的一侧，以扭转自然渗透的过程。迫使水通过半透膜流向浓度低的一侧。杂质沉积在膜表面并被冲洗以排出系统外。

此过程使用离子交换树脂从水（通常是 RO 水）中去除离子。在水通过离子交换树脂时，水中的离子通过一系列化学反应从被去除。最终，所有离子都被氢离子和羟基离子所取代，它们重新结合形成纯净的水。

紫外线（UV） 的光氧化作用分别在254nm和185nm波长

通过光氧化和紫外线消除微量有机物，使源水中的微生物失活。254nm波长的紫外线与细菌DNA发生反应，导致变性。185nm波长的紫外线则分解长链有机物，然后再通过离子交换将其从水中去除。

超滤用于去除热原（细菌内毒素）和核糖核酸。在制备用于组织或细胞培养的用水时，这个过程至关重要。超滤器按照分子量大小去除分子物质。超滤器通常在纯化水系统的终端使用，以确保水在使用前大分子杂质，如热原、核糖核酸和颗粒物完全去除。