اکثر روش های به کار رفته در اوایل قرن بیستم بر مبنای مشاهدات فیزیکی (به عنوان مثال چنانچه به آب گل آلود اجازه سکون داده شود، مایع زلال شده از مواد معلق قابل ته نشینی جدا می شود) استوار بوده است و در سال های اخیر (کمتر از 120 سال) تشخیص ارتباط بین میکروارگانیسم ها در آلودگی آب و بیماری مورد تأکید قرار گرفته است.لازم به تذکر است که همه روش های ارائه شده در جدول قبل هنوز هم مورد استفاده قرار می گیرند.اصطلاح فرآیندهای مسموم سازی به وسیله فرآیندهای گندزدایی جانشین شده است.مهم ترین روش پیشرفته گسترش یافته در زمینه تصفیه آب که در جدول قبل به آن اشاره نشده است، استفاده از فن آوری های غشائی است.

روش های متداول
صد سال بعد از کارهای Fuller در Louisville در اواخر 1880، پیشرفت روش های تصفیه ی آب با تمرکز بیشتر بر بهبود روش های قبلی (مانند انعقاد، ته نشینی، فیلتراسیون و گندزدایی با کلر) دنبال شد.پیشرفت های زیادی در آن دوره صورت گرفت کهدر میان آنها،بهبود در طراحی حوضچه های ته نشینی،بهبود در طراحی بستر فیلتر و سرعت جریان آبگذر از فیلتر،و نیز بهبود در کنترل کلرزنی و کلر باقی مانده،را می توان بیان نمود.این روش ها در محل هایی که اکثر منابع آب سطحی به این نوع تصفیه نیاز دارند به طور گسترده ای به اجرا گذاشته شده اند.
در طول سه دهه آخر قرن بیستم،سه پیشرفت در ملاحظات روش های جدید تصفیه رخ داد. دو تغییر اولیه ریشه در کشف های جدید مربوط به کیفیت آب داشت و پیشرفت دیگر، توسعه ی فن آوری جدیدی بود که تغییری شگرف بر کارائی تصفیه آب به دنبال داشت.اولین کشف مربوط به تغییر کیفیت آب در اثر استفاده از اکسیدکننده ها در گندزدایی بود،مخصوصا کلر که با مواد آلی طبیعی موجود در منابع آب وارد واکنش شده و باعث تولید محصولات جانبی مشکوک به سرطان زایی می شود.دومین کشف مربوط به میکروارگانیسم های بیماری زای خاصی بود که ژیاردیا و کریپتوسپوریدیوم نامیده شدند،آنها می توانند منشأ حیوانی داشته باشند؛بنابراین حتی در منابع آبی کاملا عاری از هرگونه آلودگی فاضلاب می توانند یافت شوند. آخرین و شاید مهم ترین تغییر، پیشرفت روش های صافی غشایی برای تصفیه آب در مقیاس خانگی بود.فن آوری غشایی به وسیله ی کاربرد معیار اندازه، پتانسیل قابلیت دفع کامل پاتوژن ها را داشته و بهبود اساسی سالم سازی آب آشامیدنی را ممکن می سازد.پیشرفت و توسعه ی پالایش به وسیله ی روش های غشایی برای رسیدن به توانمندی کامل تصفیه ضروری می باشد.
تحول ناشی از کاربرد صافی های غشایی
اولین غشاها در حدود اواسط قرن بیستم ساخته شدند،اما در ابتدا در موارد محدودی مورد استفاده قرار می گرفتند.در اواخر دهه 1950 استفاده از صافی های غشایی در موارد آزمایشگاهی شروع شد که از مهم ترین کاربردهای قابل ذکربهبود آزمایش کلیفرم بود.در اواسط دهه 1960 به طور گسترده روش صافی غشایی به عنوان روشی برای خالص سازی و تثبیت میکروبیولوژیکی کارخانه های فرآوری نوشیدنی، جایگزین روش پاستوریزاسیون گرم گردید.تقریبا در کاربرد همه این روش ها،غشا به عنوان یک عامل دفع کننده محسوب می شود.ایده تصفیه حجم زیاد آب آشامیدنی با این روش توجیه ناپذیر به نظر نمی رسید.در اواسط دهه 1980 محققان در استرالیا و فرانسه درباره ی این ایده که از فیبرهای صافی غشایی که می توانند بعد از هر بار شستشوی معکوس دوباره استفاده شوند، به طوری که دیگر نیاز به تعویض نداشته و می توانند به طور مداوم برای مدت طولانی مورد استفاده قرار گیرند،آزمایشاتی را انجام دادند.در اواخر دهه پایانی قرن بیستم این محصولات تجاری شدند.در اوایل قرن بیست و یکم کارخانجات زیادی از سیستم های صافی غشایی تجاری به منظور استفاده در تصفیه خانه های بزرگ آب شهری با گنجایش 300 مگالیتر در روز (ML/d) [80 میلیون گالن در روز(80 mgd)] استفاده نمودند.احتمالا غشاها مهم ترین پیشرفت در تصفیه ی آب آشامیدنی از سال 1900 می باشند؛زیرا آنها قابلیت حذف کامل و مداوم آلاینده های میکروبی را بر اساس کاربرد معیار اندازه فراهم می آورند.
نمودار زیر،نمودار جریان فرآیند تصفیه آب شور با استفاده از صافی غشایی و اسمز معکوس می باشد:

به طور سنتی تصفیه پسماندهای مربوط به تصفیه خانه های آب، یکی از چند عملیات با تکنولوژی پایین محسوب می گردد.اکثر پسماندها در دهه 1970 مستقیما به منبع برگشت داده می شدند و یا در حوضچه ها ذخیره می شدند.در مناطق کم آب حوضچه های لجن خشک کن متداول گردید.بیشترین فرآیندهای مکانیکی به منظور کاهش حجم زائدات در جهت دست یابی به قوانین جدید برای کنترل ترکیبات آب و آلاینده های ویژه مثل آرسنیک به کار می روند.افزایش سرمایه گذاری بر روی روش های مکانیکی تصفیه پسماندها در آینده می تواند مورد انتظار باشد.
همچنین مشکل بزرگی که در آینده با آن مواجه خواهیم شد دفع آب شور است.کاهش سریع هزینه ی نمک زدایی با استفاده از فرآیندهای غشایی در طول سه دهه ی گذشته و نیز گسترش فرآیند تبادل یون به عنوان روشی پایدار برای حذف آلاینده های خاص در طرح های تصفیه مشکلات دفع آب های شور را نمایان ساخته است.به هرحال، این فرآیندها فاضلاب غلیظ یا آب شوری تولید می کنند که باید دفع شوند.نتیجه ی نهایی اینکه، پساب مربوط به این دستگاه ها به صورت روز افزون مشکلات جدیدی را ایجاد خواهد نمود که لزوم وضع قوانین جدید در این راستا را می طلبد.