水處理的歷史可以追溯到羅馬時(shí)期。古羅馬人因?yàn)楦叨戎匾曀钠焚|(zhì)而建造了導(dǎo)水管將水輸送到城市的每個(gè)角落；他們修建了洗浴池，下水道以及廁所?？梢哉f，每座羅馬城市都是基于下水管網(wǎng)系統(tǒng)而修建的，它們被埋在城市下方，卻在公共衛(wèi)生方面扮演著重要的角色。
世界上最古老的下水道當(dāng)屬羅馬城里著名的cloaca maxima，其設(shè)計(jì)之初旨在對(duì)古羅馬廣場(chǎng)進(jìn)行排水，之后隨著羅馬城市化的進(jìn)程，這個(gè)排水道逐漸演變成收集廢水的下水道。
19世紀(jì)下半頁，歐洲出現(xiàn)了真正的凈水系統(tǒng)。1854年，約翰.斯諾發(fā)現(xiàn)了中世紀(jì)橫掃歐洲的流行病--霍亂的真正致病因。為了消滅這種疾病，他主張將城市污水通過地下管網(wǎng)輸送到遠(yuǎn)離城市的郊外。隨著持續(xù)的城市化和人口的增加，這種城市地下管網(wǎng)也得到了高度發(fā)展，達(dá)到了上千公里的規(guī)模，并最終產(chǎn)生出“一切至下水渠”的理念。這個(gè)地下網(wǎng)絡(luò)同時(shí)疏散生活污水和雨水，經(jīng)濟(jì)效益和管理上的優(yōu)勢(shì)非常明顯。但是，這樣的下水渠卻難以控制突發(fā)暴雨時(shí)城市廢水泛濫的緊急情況。于是，介于下水渠和排污點(diǎn)的中間站孕育而生：污水中轉(zhuǎn)站。
20世紀(jì)，隨著人們對(duì)環(huán)境污染的認(rèn)識(shí)以及微生物學(xué)的發(fā)展，很快便有一些微生物被發(fā)現(xiàn)具有凈化水源的能力，從而被運(yùn)用在污水中轉(zhuǎn)站的處理過程中。1914年，一群英國科學(xué)家將廢水排入一個(gè)富有微生物的鼓泡池并成功將廢水里的有機(jī)物降解。到目前為止這仍然是大部分污水處理站的核心技術(shù)之一：將廢水加入富有微生物活性泥的鼓泡池以降解其中的碳、氮和磷化合物。