由于对水质要求标准的提高，国外许多水厂在过去水厂采用传统的工艺的状况下，进行更新改造和工艺改进，以提高出厂水的水质，达到高标准的要求。
主要的目标是把水的浊度降低，去除细菌、有机物和解决用氯消毒所产生的副产物等问题。
所采用的方法除了加强常规的沉淀过滤水处理之外，主要是采用增加与处理和深度处理。预处理和深度处理的概要情况是：
（1）生物预处理：对于水样有轻度微污染和有机物存在的情况时，采取生物预处理降解和去除水中有机物的措施。
（2）利用臭氧做为氧化、消毒剂或用高锰酸钾以及过氧化氢为氧化剂改善处理水的水质。
（3）活性炭过滤：设置颗粒活性炭滤池是深度处理的工艺措施（有的为臭氧活性炭滤池）。水通过活性炭过滤可以吸附水中的有机物和去色、嗅、味，改进饮水的质量和口感。
（4）慢滤处理：主要是利用慢滤池所具有的生物过滤的作用进一步降低浊度与去除水中的有机物。但由于其占地面积问题不如活性炭滤池应用普遍。有的国家是把水送入地下进行天然过滤，然后再抽上来利用。
国外臭氧活性炭过滤深度处理，在欧洲、日本等许多国家采用普遍。美国也在开始推广。
国内深圳为了改善水库水质建设了国内规模**的生物预处理装置。
北京为了改善水质，在水厂设置了臭氧活性炭过滤工艺。增加深度处理需要投入和实施的时间。因此在采用深度处理的同时，仍然需要加强常规处理工艺。