تصفیه آب برای مصرف بشر دارای سابقه ای بسیار طولانی و قدیمی است. بیکر Baker به منابعی اشاره می کند که بر طبق آن، تاریخ تصفیه آب به دو هزار سال پیش از میلاد می رسد.
این مراحل تصفیه ای شامل جوشاندن و صاف کردن آب آشامیدنی می شده است. سیفون های فتیله ای که آب را از ظرفی به ظرف دیگر منتقل می نمایند، ناخالصی های معلق در فرایند را می گیرند. این عملیات در نقاشی های مصریان قرن ۱۳ قبل از میلاد مسیح نشان داده شده است. در کتاب های رومیان و یونانیان نیز به این امر اشاره شده است. این حقیقت که عملیات تصفیه آب در اسناد پزشکی زمان های قدیم دیده می شود بیان گر آن است که بین پاکیزگی آب و سلامتی بشر ارتباطی مشاهده شده است. بقراط که پدر پزشکی جدید شمرده می شود می گوید: هرکس که می خواهد به نحوی شایسته در پزشکی به بررسی و تحقیق بپردازد باید آب مورد مصرف ساکنین یک ناحیه را مورد توجه قرار دهد زیرا آب در سلامت انسان ها بسیار نقش دارد.
وسائل اولیه تصفیه آب در منازل افراد مورد استفاده قرار می گرفت و تا حدود سده نخست میلادی هیچ نشانه ای دال بر وجود عملیات تصفیه ای بر روی آب مصرفی جامعه وجود نداشت. برخی از آبراه های رومیان به حوضچه هائی متصل می شد که در آنها عمل ته نشینی آب صورت می گرفت و مجهز به کانال آبگیر شنی بود. این آبراه ها دارای تعدادی شیر بودند که برای مصرف عمومی توسط مردم مورد استفاده قرار می گرفتند. در شهر ونیز که بر روی جزیره ای بدون منبع آب شیرین قرار گرفته است، آب حاصل از بارندگی از طریق حیاط ها و بام ها که متصل به آب انبارهای بزرگ بودند سرازیر می شد و در مسیر حرکت خود از فیلترهای شنی عبور می کرد.
اولین نوع از این آب انبارها در حدود ۵ قرن پس از میلاد مسیح برای تهیه آب جهت مصارف خصوصی و عمومی ساخته شد. این آب انبارها حدود ۱۳ قرن مورد استفاده قرار می گرفتند.
عملیات تصفیه آب در قرون وسطی دچار رکورد گردید و مجدداً در قرن ۱۸ مورد توجه قرار گرفت. در فرانسه و انگلستان امتیازاتی انحصاری برای وسائل صاف کردن صادر گردید. درست مثل زمان های قدیم این وسائل برای مصارف شخصی خانگی، انستیتوها و یا کشتی ها مورد استفاده قرار می گرفت. در آغاز سده ۱۹ میلادی تصفیه مناقع آب برای مصرف عموم در مقیاس بزرگ آغاز گردید. شهر بیزلی در اسکاتلند به عنوان اولین شهری که آب مصرفی آن مورد تصفیه قرار گرفت شهرت دارد.
سیستم تصفیه آب متشکل از عملیات ته نشین سازی بود که متعاقب آن فیلتراسیون انجام می شد. این سیستم تصفیه در سال ۱۸۰۴ آغاز به کار کرد. به تدریج در اروپا استفاده از این سیستم متداول گردید و در پایان قرن ۱۹ بیشتر منابع عمده آب شهری فیلتر می شد. این فیلترها از نوع ماسه ای کند بودند.
توسعه عملیات تصفیه آب در آمریکا پس از اروپا صورت گرفت. اولین تلاش برای فیلتراسیون در شهر ریچموند ایالت ویرجینیا در سال ۱۹۳۲ انجام گرفت ولی پروژه منجر به شکست گردید و چندین سال طول کشید تا تلاش مجددی برای انجام آن صورت پذیرد. پس از جنگ های داخلی تلاش های دیگری انجام شد تا از الگوی فیلتراسیون اروپائی پیروی شود اما تعداد کمی از آنها با موفقیت همراه بود. به طور مسلم ماهیت ذرات جامد معلق در رودخانه های اروپا تفاوت داشت و فرایند کند فیلتراسیون ماسه ای نمی توانست به خوبی مؤثر باشد. توسعه فیلترهای شنی تند که به صورت هیدورلیکی تمیز می شد رد اواخر قرن ۱۹ منجر به کارائی بیشتر فرایند تصفیه آب گردید، و با پایان این قرن کاربرد آن در مقیاس وسیع انجام می شد.
در خلال دو ثلث آخر قرن ۱۹ فیلتراسیون برای بهبود کیفیت ظاهری آب آشامیدنی مورد استفاده قرار می گرفت.
یکی از مزایای شناخته نشده ٔ آن عبارت بود از حذف میکروارگانیسم هائی که شامل عوامل بیماری زا نیز می شد، و هم چنین موجب گواراتر شدن آب می گردید. پی بردن به خواص فیلتراسیون در ربع آخر قرن ۱۹ سبب ساخت و توسعه واحدهای مختلف فیلتراسیون در سراسر اروپا و آمریکا گردید. در انتهای قرن ۱۹ فیلتراسیون به عنوان عامل اصلی جلوگیری از بیماری های منشأ آبی به حساب می آمد.
پذیرش تئوری میکروبی در مورد انتقال بیماری ها منجر به انجام عملیات گندزدائی بر روی منبع آب مصرفی جامعه گردید. در ابتدا گندزدائی به صورت موقت انجام می گرفت. انجام این عمل با استفاده از پودرهای رنگ بر و هیپوکلریت ها در موارد خاص در قرن های ۱۸ و ۱۹ میلادی صورت می گرفت. اولین واحدی که به طور دائم آب را کلرینه می کرد، در سال ۱۹۰۲ در بلژیک راه اندازی شد.
تولید کلر مایع اولین بار در سال ۱۹۰۹ برای گندزدائی آب آغاز گردید، و در فیلادلفیا به سال ۱۹۱۳ برای اولین بار جهت ضدعفونی آب استفاده از سایر مواد مصرفی برای گندزدائی از جمله ازون به طور هم زمان توسعه پیدا کرد ولی مصرف آن فراگیر نشد. گندزدائی و استفاده ٔ وسیع از کلر در منابع آب مصرفی کاهش بسیار زیادی در مرگ و میر ناشی از بیماری های با منشأ آبی را سبب گردید.
سایر فرایندهای تصفیه آب با سرعت و گستردگی کمتری توسعه یافتند. منعقدسازی همراه با فیلتر شنی سریع به عنوان فرایند مکمل ته نشینی در ایالات متحده توسعه یافت.
نرم کردن آب های سخت در قرن نوزدهم در اروپا انجام می گرفت. اما تا آغاز قرن بیستم برای مصارف عمومی آب گسترش پیدا نکرد. ظرفیت ذغال برای جداسازی مواد آلی محلول در آزمایش های مربوط به فیلتراسیون مورد توجه قرار گرفت، اما برای مصرف عمومی آب استفاده نشد. اصلاح این ماده و تبدیل آن به کربن فعال همراه با استفاده آن در واحدهای تصفیه آب اخیراً انجام گرفته است. همان طور ی که استفاده از غشاهای مصنوعی برای عملیات فوق فیلتراسیون و جداسازی مواد معدنی محلول به تازگی انجام شده است.
پیشرفت های انجام شده در فرایندهای تصفیه آب در طول قرن حاضر از آن چه که قبلاً در طی تمام تاریخ رخ داده بیشتر است. به استثنای چند مورد فرایندهای تصفیه بدون اتکا به اطلاعات علمی در مورد اصول عملکردشان و تنها با وسائل اندک برای ارزیابی کمی میزان تأثیر آنها توسعه یافته اند. تنها در طی ۳۰ الی ۴۰ سال اخیر آگاهی های علمی بر فرایندهای تصفیه آب عملاً تأثیر گذار بوده است. جالب است بدانید یک تئوری منجر به بروز تغییرات چندی در فرایندهای اصلی تصفیه آب گردیده است. فهم مبانی علمی سبب بهتر شدن فرایندها و توسعهٔ جامع تر وسائل و افزایش کل راندمان راهبردی تصفیه آب گردیده است.