（一）物理方法
物理方法主要是通过外移内源污染物或降低污染浓度来改善水质，清淤工程、调水工程等是常用的方式。
1.底泥疏浚
外部和内部污染物是泥沙疏浚技术的主要内容，包括工程、环境保护和生态。其中，工程疏浚技术最成熟、采用率最高，而环保生态疏浚技术是最可行的新途径，但受工程条件和规模的限制，可以在当地实施，效果一般与成本成正比，应用也有一定的局限性。疏浚底泥可以去除附着在原有污染物上的底泥，减少污染物在河水中的沉积，从而减少河流污染物对河流生态系统的危害。泥沙疏浚是一种应用广泛的河流水处理措施，目前国内外许多国家仍在采用。河道泥沙疏浚的缺点之一是耗费大量的人力物力。因此，有条件的话，在疏浚措施实施前，可以对河道整治进行科学研究和判断。
即去除河流中的污染泥沙，降低泥沙对上覆水体的贡献率，改善水质。但在实际应用过程中存在许多问题。对于某一特定水体，是否需要疏浚其底泥，或者疏浚能在多大程度上满足要求的水质要求，以避免将沉积在深层底泥中的重金属等污染物暴露在上覆水体中造成二次污染，这些都是值得考虑和关注的问题。国内外许多专家反对这种河道整治方法，因为一旦深层沉积物中的重金属暴露出来，将非常危险。此外，如何处理去除的污泥，填埋是否安全，使用是否合理也是一个问题。所有这些都需要通过充分的研究加以证明，才能得到合适的具体方法。
2.环境调水
通过环境调水工程，对河流中的污染物浓度进行稀释，使河流水质达到相应的标准，故又称换水稀释。环境调水原则简单，但需协调周边水系和环境影响，并需进行可行性分析。另一方面，环境调水可以减少河流的污染，但通过调水可以将污染物带到下一个区域，这将加剧下一个区域河流的污染。因此，采用该方法应做好理论计算。
对于浮游植物的生长来说，河水的滞留时间是控制浮游植物生长的关键因素。如果流入河里的污水只在河里停留很短时间，即使河里的营养物质极其丰富，也只能产生非常有限的生物量，这比预期的要少。因此，在水源条件允许的情况下，引入外部清洁水源，增加河流水量，不仅可以人为地缩短河流停留时间，使受污染的河水不易停留在河流中，产生黑臭，同时还通过改善调水期间河流水动力的重要条件，提高水体的氧回收率，从而提高河水的自净能力。引水技术改善水质的实例很多，如上海苏州河综合引水工程、福州内河引水冲污工程等。此外，在成都府南河综合治理和苏州古城河道治理工程中，也进行了调水技术试验：调水不降低受污染河道的污染物通量，但由于清洁水的大量增加，污染水质得到改善。综上所述，对于污染河流上游或附近清洁水源充足、水利设施完善的河网地区，采用引水方式改善河流水质，是一项投资少、成本低、见效快的治理工程。
3.污水截流处理
河流生态系统恢复的第一步是控制外来污染的进入，主要分为点源污染和非点源污染。点源污染主要来自生活污水和第三产业污水的排放，而非点源污染主要来自雨水地表径流携带污染物进入水体。
当污染物排入河流后，河流会受到污染，但经过稀释、扩散、沉淀、生物分解和吸收后，水质会逐渐好转，这就是所谓的适当自净。但稀释、扩散、沉淀只能改变河水中污染物的分布，不能完全消除，这并不是真正的自净效果。真正的自净是指有机污染物通过各种生物作用转化为无机物的过程。河水自净的主要形式是河流中各种生物对各种有机物的吸收和分解。良好的水动力条件可以提高河水的自净能力。许多需要处理的城市河流是由于城市建设而无法激活的死水。此时，应通过动态控制、净化、活化水体等措施，提高河水的自净能力。
河道整治是一项系统工程，需要水利、环保、城建、规划、土地管理、航运、园林等部门的配合。在河网水质污染严重的地区，必须控制点源污染，减少非点源污染，控制内部污染。根据实际情况，采取综合措施拦截污染，改善河网水质。(https://www.daowen.com)
为了减少排入受纳水体的污染物总量，为进一步净化水质创造条件，将直接排入城市河道水体的污水收集到污水处理厂后排放。如武汉东湖水果湖水域，控堵后，湖水BOD5、TP、TN、SS的增加趋势得到遏制，污染物总量逐年减少，水中溶解氧增加，湖区水环境得到明显改善。但是，由于许多城市河流污染严重，仅靠河水的自净很难完成自身的生态修复。这需要一些人为参与和一些辅助设施的建设，如生物技术、生态浮岛、生态护岸等。
4.机械除藻
随着河流中藻类的大量繁殖，一些以河水为水源的水厂受到不同程度的季节性藻类的威胁，特别是在高温和藻类暴发季节，增加了水处理技术难度，增加了水生产成本。因此，解决富营养化河水技术是一项非常重要的任务。河水除藻技术主要有直接过滤、气浮、慢滤池和微滤池。同时，除藻也有生物化学方法，如生物膜法、O3和活性炭处理、添加Fe3+或Al3+盐等。
5.人工充氧技术
通过一定量的制氧设备增加水中溶解氧，加速水和沉积物微生物对污染物的分解。一般采用固定式充氧设备（如水车增氧器、提升式增氧器、微孔曝气等）和移动式充氧设备（如增氧曝气船），可用于充氧或纯氧曝气。
河流曝气就是其中之一。严重污染的河水处于缺氧（或厌氧）状态，因为耗氧量大于富氧量，溶解氧降低。人工充氧（这一过程称为河道曝气复氧）可以提高河道的自净能力，改善水质，提高和恢复河流的生存能力。
河流曝气和复氧对去除黑水和异味水的影响有许多例子。周杰等。通过河流曝气技术提高溶解氧浓度，消除水体中的黑臭物质，有效改善黑臭现象。王文林等。将太阳能曝气处理技术引入张家港市重污染河畔花园。结果表明，上下游30m范围内水体DO浓度明显高于对照区，特别是底层水体DO浓度增加了5～8倍。运行一段时间后，水体透明度明显提高，水体中化学需氧量（COD）、总氮（TN）、氨氮显著提高（NH4+-N），总磷（TP）显著降低，最大去除率为37.2%；分别为16.9%和33.5%。
6.水中补充
中水处理系统是指通过物理、化学、生物等方法对工业污水或生活污水进行处理，以达到一定的水质要求，并能在一定范围内回用。随着城市人口和用水量的增加，城市污水量也在不断增加，再生水可以作为城市河流的稳定供水。
中水处理系统包括污水处理厂及配套管道。此外，人工湿地也是一种与城市绿地相结合的再生水处理系统，利用土壤、人工介质、植物和微生物的物理、化学和生物协同作用，对污水和污泥进行处理，最终实现水资源的循环利用。目前，中水处理系统在我国还不普及，由于处理工艺的不同，中水的水质也不尽相同。在供水过程中，应采用人工湿地、生态浮岛、阶梯曝气等净水技术，保证城市河流水质。北京市海淀区万泉河采取再生水供水、铺设引水管道、将再生水厂的再生水引河蓄水等措施。