על פי עמותת הצדקה הבינלאומית Water Aid, אחד מכל שמונה בני אדם, בעיקר בעולם המתפתח, הולך ללא מים נקיים ובטוחים. כל 20 שניות מת ילד אחד משלשול הנגרם על ידי מים מזוהמים ותברואה לקויה. במדינות עשירות יותר, מחלות ומוות כתוצאה מזיהום מים הם נדירים בהרבה בגלל מערכות טיהור מים רחבות היקף, לרוב, המופעלות על ידי הממשלה. למרות שמערכות טיפול במים אלה משתנות, רבות מהן שומרות על בריאות הציבור באמצעות תהליך טיהור של שמונה שלבים.
טיפול מקדים
משאבות מביאות מים "גולמיים" או לא מטופלים, לרוב מאגמים או נהרות, אל מתקן הטיהור דרך מסכים המוציאים דגים, עשבים שוטים, ענפים ופיסות פסולת גדולות. יתכן וההקרנה אינה נחוצה למי תהום. הצמח עשוי לאוורר את המים בנקודה זו כדי להגדיל את תכולת החמצן ובכך לסייע בהסרת ריחות וטעמים בעייתיים.
קרישה ופלוקולציה
מטרת שני הצעדים הללו היא לנקות מים מהחלקיקים הקטנים הגורמים להם להיות עכורים או מעוננים. עכירות מקשה על חיטוי המים. המים נסערים במהירות לפיזור כימיקלים קרישים בכל דרכם. החלקיקים הקטנים, כולל חיידקים רבים, מתחילים להיווצר גושים גדולים הנקראים גזים או עופות. בפלוקולציה, המים מעורבבים בעדינות כך שהגושים הללו משתלבים ומשקעים החוצה.
שקיעה
המים והגנים מוזרמים לאגני שקיעה. כאן, הצוקים מתיישבים מתחת למים כך שניתן יהיה להסירם. בנקודה זו מוסרים כ -85 עד 90 אחוז מהחלקיקים המותלים האחראים לעכירות, כולל כמויות גדולות, אך לא כולן, של החיידקים.
סינון
בסינון, המים זורמים דרך מדיום רב שכבתי כמו חול קוורץ, פחמן פעיל או פחם אנתרציט על מנת להסיר עד 99.5 אחוז מהחומרים המוצקים שנותרו בו, בין אם גושים, חיידקים או מינרלים. שלב זה בדרך כלל הוא האחרון בתהליך הוצאת מוצקים מהמים.
חיטוי
חיטוי הורג אורגניזמים נושאי מחלות במים. רוב המפעלים לטיפול במים משתמשים בכימיקלים, בדרך כלל תרכובות כלור, כחומרי חיטוי. למרות שכלור הוא עדיין אחד מחומרי החיטוי הנפוצים ביותר, קרינה אולטרה סגולה וגז אוזון הופכים נפוצים יותר. הכלור עולה בעלויות ויש לו השפעות רעילות ידועות על בני אדם ודגים. בנוסף, כמה חיידקים הנושאים מחלות כמו ג'יארדיה וקריפטוספורוריום מתנגדים לכלור.
בקרת קורוזיה וקנה מידה
רמת החומציות של המים מותאמת כך שהיא לא תשחית ולא מפקידה בקנה מידה גדול מדי בצינורות. כמויות גדולות של קנה מידה יכולות לשבש את מערכות האינסטלציה, אך כמויות קטנות עוזרות לצינורות לתפקד במיטבם. עם זאת, אין צורך בכמות קורוזיה במערכת חלוקת המים. כמו גם גרימת נזילות ונזקים אחרים, קורוזיה משחררת מתכות צינור כמו עופרת ונחושת המסכנים את בריאות האדם.
בקרת טעם וריח
טעמים וריחות לא נעימים שנשארים במים, כמו אלו מאלצות, לרוב אינם מהווים סכנות בריאותיות. עם זאת, הצרכנים מעדיפים להסתדר בלעדיהם. כך שפעמים רבות מפעלי טיהור מים מסירים טעמים וריחות באמצעות טיפול כימי נוסף, אוזון או סינון. בשלב זה, חלק מהעיריות דורשות גם תוספת פלואוריד למים לבריאות השיניים.
