تُعتبر عملية معالجة المياه عمليةً يمكن من خلالها إزالة الشوائب، والمركبات الكيميائية، والترسبات، والملوثات الحيوية، والمواد العضوية وغير العضوية من المياه لعدة أغراضٍ لعلّ أسماها هي تأمين مياهٍ صالحةٍ للشرب والاستهلاك البشري. كما ارتبطت عملية تنقية المياه بانتشار عددٍ من الأمراض، مثل الكوليرا -أو كما تُعرف بالهيضة -التي انتشرت سابقًا في ألمانيا في القرن التاسع عشر، ومرض التيفوئيد والكثير غيرها، التي يسببها الماء الملوث الذي يحتوي على أنواعٍ مختلفةٍ من البكتيريا، حيث كان انتشار هذه الأمراض من دوافع تنقية المياه.
وبالطبع فإن كل بلدٍ ودولةٍ لها أساليبها ومعاييرها الخاصة في معالجة المياه، وذلك نظرًا لتباين الاحتياجات والقدرات التي تمتلكها كل دولةٍ في جعل المياه آمنةً للشرب وصالحةً للاستخدامات البشرية الأخرى، كما أنّه من المعروف أنّ المياه التي يجب أن تكون صالحةً للشرب يجب أن تخضع لبعض القوانين الخاصة التي وضعتها منظمة الصحة العالمية.

كيف تتم معالجة المياه الملوثة

إن عملية تنقية الماء سببها أنه مذيب عام أي أنه قادر على إذابة أنواع كثيرة من المواد العضوية وغير العضوية,
كما أنه بسبب طبيعته الجريانية (سائل) يحمل معه الكثير من المواد التي لا تذوب فيه على شكل مواد عالقة .
لكي يصبح الماء صالحا للشرب تعالج المياه الجوفية التي تعتبر قليلة التلوث بطرق بسيطة، في حين تخضع المياه
السطحية لعدة عمليات تتم عبر مراحل متتالية:

الغربلة : مرور الماء عبر حواجز بها ثقوب دقيقة لإزالة الأجسام العالقة.

التصفيق : إضافة مواد كيميائية قصد فصل الأجسام الصلبة التي تتوضع.

الترشيح بواسطة الرمل: لإزالة بقايا المواد العالقة.

الترشيح بواسطة الفحم النشط: لإزالة الروائح.

التعقيم : بإضافة الكلور او الأوزون ، للقضاء على الجراثيم.

الهدف من معالجة المياه المستعملة 

الهدف من معالجة المياه ، عادةً من المصادر السطحية مثل البحيرات أو الخزانات أو الأنهار ، هو إزالة الملوثات والكائنات الحية من خلال مجموعة من العمليات البيولوجية والكيميائية والفيزيائية لجعلها آمنة للشرب. يحدث بعضها في البيئة الطبيعية ، بينما يحدث البعض الآخر في محطات معالجة المياه المصممة والمُنشأة. عادة ما تحاكي العمليات المهندسة العمليات الطبيعية أو تبني عليها.

معالجة المياه في السعودية 

المرحلة المعالجة الأولية: تتمّ في هذه المرحلة إزالة جميع المواد التي قد تُعيق عمليّات المعالجة اللاحقة، مثل أغصان الأشجار، والحصى، والزيوت، والرمال، والتربة، باستخدام الأدوات الآتية:
المصافي:  تعمل على حجز المواد كبيرة الحجم.
أحواض حجز الرمل:ترسّب المواد غير العضويّة كالزيوت، والرمال، والتربة، والحصى؛ حيث تُمرّر مياه الصرف الصحي في أحواض ترسيب رملية، ويتمّ التحكّم في المواد المُترسّبة عن طريق التحكّم في سرعة الترسيب، ليتمّ تخزينها في أحواضٍ محدّدة وإرسالها إلى مكبّ النفايات لاحقاً، وتتميّز هذه الأحواض بصغر حجمها.
مرحلة الترسيب الابتدائي:  في هذه المرحلة تُزال المواد ذات الكثافة العالية التي قد تكون مواد عضويّة أو غير عضويّة، وتؤدّي هذه المرحلة إلى انخفاض تركيز المواد العالقة بنسبة تصلُ إلى 55%.
مرحلة المعالجة الحيوية: هي المرحلة التي تؤكسد فيها المواد العضويّة الموجودة في مياه الصرف الصحي بواسطة البكتيريا الهوائية، ويتمّ استخدام وسيلة المُعالجة حسب نظام النموّ البيولوجي المُستخدم للكائنات الحيّة الدقيقة، كالآتي:
النمو البيولوجي الهوائي المعلق؛ تكون البكتيريا مُعلّقةً في المياه العادمة أثناء عمليّة الخلط، وتُستخدم الطرق الآتية للمُعالجة البيولوجيّة:
الحمأة المنشطة  فيها تُنشط الكائنات الحيّةُ الدقيقة عن طريق إضافة كميّةٍ قليلةٍ من حمأة نشطت سابقاً، ثم تُخلط المِياه العادمة وتُقلب لتهويتها، لتقوم البكتيريا بأكسدة المواد العضوية، وتؤدّي عمليّة التقليب المستمرّة إلى تخثّر المواد المُعلّقة وزيادة تركيزها ليُتخلّص منها لاحقاً في عمليّة الترسيب الثانوية.
برك الأكسدة  هي عِبارة عن أحواضٍ بسيطة الصنع، تتمّ معالجة المياه فيها بطريقةٍ طبيعيّةٍ بالاعتماد على الطحالب، وأشعة الشمس، والعناصر الموجودة في مياه الصرف.
النمو البيولوجي الهوائي المتلاحق، تكون البكتيريا مُتّصلةً بدعامات، وتُستخدم الطرق الآتية للمُعالجة البيولوجيّة:
المرشحات البيولوجية  تتكوّن المرشّحات البيولوجية من أحواض مبنيّة من الطوب أو الخرسانة المسلحة، وتكون مملوءةً بالحَصى أو البلاستيك، وعند خروج المياه العادِمة من حوض الترسيب الابتدائي تُوزّع على سطح المرشّحات بواسطة أنابيب مثقبة، لتتخلّل المياه الفجوات بين الحصى، وبالتالي تتشكّل طبقةٌ هُلاميّةٌ على السطح تحتوي على البكتيريا والكائنات الحيّة الدقيقة لتقوم بعمليّة الأكسدة.
الأقراص البيولوجيّة الدوارة وهي عِبارةٌ عن أقراص دائريّة مَصنوعة من البلاستيك تدور بشكل بطيء، وتكون مغمورةً إلى مُنتصفها بالمياه العادمة، ونتيجةً للدوران تتكوّن طبقة بيولوجيّة تبدأ بعمليّة المُعالجة عند غمر هذه الأقراص في المياه العادمة، ثمّ تعريضها للجو.
مرحلة الترسيب النهائية  تتمّ عمليّة إزالة الرمال والصخور من المياه في هذه المرحلة عن طريق عمليّة الترسيب ممّا يساعد على زيادة الرواسب، كما تطفو بعض المواد على السطح ممّا يسهّل عملية استخراجها.

معالجة المياه المستعملة

 هي عملية تحويل المياه العادمة أو مياه الصرف الصحي إلى مياه يمكن إعادة استخدامها لأغراض أخرى مفيدة قد تشمل ري الحدائق والحقول الزراعية أو تجديد موارد المياه السطحية والجوفية كما يمكن توجيه استخدامها لتلبي احتياجات معينة للسكان في منازلهم (مثل تنظيف المرحاض) والأعمال التجارية والصناعة ويمكن حتى معالجتها لتصير صالحة للشرب.هذه العملية تساهم في الحفاظ علي المياه كجزء من التنمية المستدامة للمياه مما يقلل من الندرة والجفاف ويخفف من الضغوط على المياه الجوفية وغيرها من المسطحات المائية الطبيعية.