(1) 针对水源水的污染特性，增设必要的预处理设施。预处理技术包括投加化学氧化剂，如臭氧、高锰酸钾;投加吸附剂，包括粉末活性炭和活化粘土;以及生物氧化技术等。特别是生物氧化预处理技术(如曝气生物滤池)，由于本身存在的一些优点，自二十世纪八十年代以来，在许多国家得到重视。我国部分城市水厂也已经开始了这方面的工作。
(2) 混凝技术改造。改造的基本方法可因地制宜选用静态混合器、利用水泵和加装机械搅拌混合器等。
(3) 絮凝技术改造。改造的基本原则是创造适宜的水力条件，使絮凝的各段过程中尽量接近最隹GT值。对打碎絮体的部位需扩大断面积，对GT值过小的部位加装网格或阻流装置。如要适当增加絮凝时间则可适当地占用一些沉淀池空间来解决。
(4) 沉淀池、澄清池的技术改造。改造的基本方法是加装斜管或斜板。
(5) 过滤技术改造，改造为煤和砂的双层滤料滤池;可考虑采用轻质(煤或陶粒滤料)、粒径较粗、滤层较厚的均匀滤料。滤池采用气水联合反冲洗，改善冲洗效果，节约冲洗水量。
(6) 助滤剂的应用。在进滤池的水中再加注少量(一般为1~3mg/L)的混凝剂或微量(一般几十μg/L)高分子絮凝剂，能明显改善水的过滤性能，显著提高去除率。这是改善过滤出水水质的一个非常重要措施。投加助滤剂后，出水浊度明显降低，但运行周期会相应缩短。经试验，采用助滤剂方案时，如运行周期尚长，可不改变滤层，否则要同时把滤层改为双层滤料或均粒滤层并加装表面冲洗以改善冲洗效果。
(7) 增设活性炭吸附或生物活性炭(臭氧-活性炭联用)深度处理设施，进一步控制出厂水中的有机污染物的浓度，减少卤代物质的生成量。
(8) 在无条件建立活性炭滤池时，可在过滤前投加粉末活性炭，或将滤池改造为活性滤池。
(9) 优化消毒工艺，使用氯胺、二氧化氯、臭氧等消毒剂，降低消毒副产物的产生量，提高饮用水的卫生安全性。
(10) 采用膜技术，可以替代常规工艺和深度处理工艺，并可以去除部分溶解性无机盐。
(11) 水厂自动控制的技术改造，目的是减低能耗，优化工艺参数，保证出水水质。
这里需要特别指出的是，煤质柱状活性炭，活性炭吸附技术最能有效地去除水中的有机物，将是今后给水净水厂首先应考虑增加的深度处理构筑物。