水處理（water treatment）從處理對象分，它包括廢水處理、城市供水處理、飲用水處理、純淨水處理、養殖場水處理；從原理上分，有消毒、殺菌、光分解降解及其它光化反應；從使用紫外線消毒器的方法來分，有直接把燈放入水中，稱為浸沒式紫外線消毒器；紫外線燈放入套管裏使用，稱為過流式紫外線消毒器。（目前水處理中主要采用的是過流式紫外線消毒器的方法。）其他水處理消毒設備還有水箱自潔消毒器、水箱消毒器、水箱自潔器等。
紫外線消毒器在水處理主要應用它的殺菌消毒功能，比如過流式紫外線消毒器設備工作原理是這樣的：經水泵產生壓力的一定流速的水流流過紫外線消毒器能透紫外的石英套管外圍，紫外線燈產生的254nm紫外線對水進行消毒、殺菌。過流式紫外線消毒器其特點是水流流速很快，一般在石英外套流過的時間為不超過1秒，因此要求殺菌燈的紫外線強度是很高的，一般要求在表麵強度超過30000uw/cm2。要產生如此高的紫外線強度，需選用高強度大功率的紫外線殺菌燈。如果仍然想通過延長時間來提高消毒效果，那麽一般選用較長的紫外線殺菌器燈，做較長的紫外線消毒器設備，或者多台紫外線消毒器設備串聯保證消毒時間，或在紫外線消毒器不鏽鋼外壁上處理成渦流旋轉式結構，來延長水流過的時間。水箱消毒器、水箱自潔消毒器、水箱自潔器也屬於過流式消毒器和浸沒式消毒器。
對於高配置紫外線消毒器產品，過流式紫外線消毒器消毒方法不僅要配較複雜的結構；還有複雜的控製係統，如紫外線強度監測係統，水溫監測係統，消毒時間累積，紫外線燈監控、故障報警、自動聲光報警等係統。此外，過流式紫外線消毒器設備對環境與處理對象也有要求，如水的溫度、水的透明度對消毒效果有很大的影響。紫外線殺菌燈工作時表麵理想溫度為40℃，溫度過高或過低都會影響紫外線輸出效果；水的透明度越差，紫外線越易被吸收，利用率就越低。這樣水處理環境，可以選用水箱自潔消毒器、水箱消毒器、水箱自潔器。
與過流式紫外線消毒器相比，浸沒式紫外線消毒器結構簡單。紫外線殺菌燈直接放在水中，這種方法可用於流動的動態水，也可用於靜態水。這種處理方法要注意燈管有可能由於意外情況發生破裂；長時間處理，燈管表麵會被水中藻類等汙染物覆蓋，將嚴重影響紫外線透出。
紫外線消毒器用在水處理設備中，除消毒殺菌外，紫外線燈還用於光催化反應，目前不僅停留在試驗室研究階段，已經獲得大範圍應用。水箱消毒器、水箱自潔消毒器、水箱自潔器也可以用於催化反應。