La purificación de agua es la remoción de contaminantes del agua cruda para producir agua potable para consumo humano o uso industrial. La filtración por medio de arena es utilizada para eliminar sólidos suspendidos del agua. El medio filtrante consiste en arena sílica, antracita, grava. El filtro de carbón activado reduce la materia orgánica y otros contaminantes que pueden causar problemas de sabor y olor en el agua. Se realiza  una desinfección final utilizando dosificación de cloro, ozono o luz ultravioleta.

La ósmosis inversa es la tecnología de desalinización más utilizada. En esta tecnología el agua de mar es forzada a pasar a través de una membrana semipermeable utilizando alta presión (>700 psi). Conforme el agua va permeando a travpes de la membrana el 99.5% de las sales disueltas son removidas. Los sistemas de ósmosis inversa para agua de mar son diseñados para mantener bajo el consumo de energía utilizando bombas de alta eficiencia, membranas de baja energía y sistemas de recuperación de energía como Intercambiadores de Presión y Turbinas.

La desmineralización por intercambio iónico es el proceso de remover sales minerales del agua utilizando resinas de intercambio iónico. Las resinas de intercambio iónico son pequeñas perlas de plástico que están compuestas por cadenas orgánicas de polímeros  y atraen iones con carga. Eventualmente, cuando las perlas de resina se agotan se necesita hacer una regeneración con una solución ácido o alcalina.

La Microfiltración es el proceso físico de filtración donde el agua se pasa a través de una membrana porosa que separa sólidos suspendidos y microorganismos. El tamaño típico de poro utilizado en las membranas de Microfiltración va de 0.1 a 10 µm. Este proceso es utilizado generalmente como pretratamiento de los sistemas de ósmosis inversa.

La Ultrafiltración es una filtración por medio de membranas la cual retiene sólidos suspendidos, solutos de alto peso molecular, coloides, bacteria y virus. Las membranas de UF tienen un tamaño de poro entre 1 – 100 µm. Hay 4 configuraciones de membranas de UF: espiral, placas, tubulares y fibra hueca. La UF reduce el Índice de Densidad de Ensuciamiento, remueve partículas las cuales pueden ensuciar las membranas de ósmosis inversa y es frecuentemente utilizado para pretratamiento de agua superficial, agua de mar y agua residual tratada industrial previo a la ósmosis inversa.

La Nanofiltración es una filtración por medio de membranas con tamaño de poro de 1 a 10 nm. La tecnología de NF es utilizada como suavización (remoción de cationes polivalentes) en agua superficial y agua de pozo. La presión de alimentación a los sistemas de NF generalmente es menor a la de los sistemas de OI porque utiliza membranas de mayor tamaño de poro. Las aplicaciones típicas de los sistemas de NF son suavización, remoción de metales pesados y reducción de sales en aguas salobres de bajos sólidos disueltos.

La ósmosis inversa es el proceso de forzar agua de una region de alta concentración de soluto  a pasar a través de una membrana semi permeable hacia una región de baja concentración de soluto aplicando una presión mayor a la presión osmótica. Las membranas de OI están hechas de una película delgada de poliamida que rechaza los contaminantes dependiendo de su carga y tamaño. Esta tecnología de agua es capaz de remover hasta el 99% de los sólidos disueltos, coloides, orgánicos, bacterias (partículas mayores a 0.0001 micras). La OI trabaja con una bomba de alta presión, mientas más concentrada sea el agua de alimentación se requerirá mayor presión en el sistema.

La electrodeionización es la tecnología de purificación de agua que utiliza electricidad para remover las sales residuales y especies acuosas ionizables y produce agua con una resistividad de hasta 19 MOhm-cm para aplicaciones en Generación de Energía, Farmacéutica y Microelectrónica.  En este proceso el agua es pasada entre un electrodo positivo y un electrodo negativo. Una membrana semipermeable de intercambio iónico separa los iones positivos y negativos produciendo agua desionizada.

La Electrocoagulación es una técnica utilizada en agua residual para remover contaminantes que son generalmente más difícil de eliminar por filtración o tratamientos fisicoquímicos como aceites emulsificados, hidrocarburos, sólidos suspendidos y metales pesados. Este proceso está basado en la respuesta de algunos contaminantes a fuertes campos eléctricos, corrientes y reacciones de oxidación-reducción.

El tratamiento Fisicoquímico de aguas residuales se centra en la separación de partículas coloidales, metales pesados, grasas y aceites y partículas flotantes por medio de la adición de coagulantes y floculantes. El coagulante causa la desestabilización de los contaminantes por la reducción de cargas superficiales responsables de la repulsión de partículas. El floculante produce la aglomeración de las partículas que hará que se sedimenten obteniendo así un efluente clarificado.

El tratamiento biológico del agua residual es la conversión de desechos biodegradables origen doméstico, municipal o industrial. El proceso de tratamiento consiste en las siguientes etapas: Tratamiento Primario – Es la primera etapa del tratamiento y está diseñada para remover objetos sólidos, sólidos suspendidos y flotantes del agua cruda.  Tratamiento Secundario – Remueve la materia orgánica disuelta que escapa del tratamiento primario. Esto es logrado por medio de microorganismos que consumen materia orgánica como alimento. Tratamiento Terciario – Puede remover más del 99% de todas las impurezas de las aguas residuales produciendo un agua casi de la calidad del agua potable.

Los Reactores Biológicos de Membrana es una combinación de tratamiento biológico de aguas residuales y filtración por membranas, es utilizado en el tratamiento de aguas residuales municipales e industriales. La contaminación biodegradable se reduce utilizando bacterias y microorganismos. Enseguida del tratamiento biológico, el lodo activado es separado del agua tratada por medio de una membrana de microfiltración. Las membranas pueden ser de placas o fibra hueca. Una MBR puede producir un efluente de buena calidad para ser descargado al drenaje, a un cuerpo de agua o reutilizado en riego.