管道直飲水也稱分質供水，興建于20世紀90年代中期，主要分布在人口較為集中的學校、醫院、商務樓宇、較高檔的小區。分質供水是以自來水為原水，把自來水中生活用水和直接飲水區分開，另設管道直通住戶，實現飲用水和生活用水分質、分流，達到直飲的目的。管道直飲水通過中央凈水設備在自來水提供的原水基礎上經過再凈化過程提供給人們飲用，通過一些物理過濾、消毒殺菌等深度處理技術對自來水進行進一步處理，去除水中的有機物、重金屬、細菌、病毒等有害物質，滿足優質優用、低質低用的要求。

一般的工藝流程圖：原水→預處理→膜分離→后處理→用戶。

預處理：去除水中的顆粒物質、溶解性膠體、一些無機離子（如鐵錳鈣鎂等），減輕膜的結垢、堵塞和污染，延長膜的壽命，提高膜的出水能力，同時減少在消毒過程中所形成的消毒副產物。目前常用的有機械過濾、活性炭過濾、精密過濾、離子交換和臭氧氧化。

機械過濾：去除水中較大的顆粒雜質、懸浮固定、鐵、錳等。

活性炭過濾：通過過濾和吸附作用，去除水中的異味、余氯、懸浮膠體和有機物等雜質。

臭氧消毒：消毒過程屬生物化學氧化反應，有以下三種方式：1.臭氧能氧化分解細菌內部合成葡萄糖所需的酶，使細菌滅火死活；2.直接與細菌、病毒作用，破話他們的細胞器和DNA、RNA，使細菌的新陳代謝收到破壞，導致細菌死亡；3.透過細胞膜組織，侵入細胞內，作用于外膜的脂蛋白和內部的脂多糖，使細菌發生通透性畸變而溶解死亡。

膜分離技術：利用水溶液中水分子具有的透過分離膜的能力，而溶質和其他雜質不能透過分離膜的特點對溶液進行分離。

后處理：包括消毒及水質處理。