Pagrindinės vandens valymo įrenginių charakteristikos daugiausia atsispindi valymo metodų įvairovėje, sistemų integracijoje, nuolatiniame veikime ir plačiame pritaikyme prie vandens kokybės reikalavimų.
Šiuolaikinė vandens valymo įranga paprastai yra ne vienas{0}}funkcinis įrenginys, o kelių apdorojimo įrenginių, pvz., pirminio, pagrindinio ir po{1}}valymo, derinys. Pavyzdžiui, sistemos, kuriose naudojamas atvirkštinis osmosas arba membraninis bioreaktorius, dažnai reikalauja kelių{3}}pakopų koordinavimo, įskaitant priekinį-filtravimą ir galinį-dezinfekavimą, kad būtų užtikrintas stabilus nuotekų srautas.
Dauguma vandens valymo įrenginių naudoja PLC valdymo sistemas, kad automatizuotų siurblio paleidimą{0}} ir išjungimą, slėgio reguliavimą, atgalinį plovimą ir cheminių medžiagų dozavimo procesus, taip sumažinant rankinį įsikišimą. Tuo pačiu metu įranga paprastai yra skirta nuolatiniam darbui, kad būtų patenkinti nepertraukiamo pramoninio ar komunalinio vandens tiekimo poreikiai.
Vandens valymo įranga turi susidoroti su įvairiais vandens kokybės svyravimais, tokiais kaip drumstumo, druskingumo ar organinių medžiagų koncentracijos svyravimai. Todėl sistema paprastai turi tam tikrą buferio ir reguliavimo pajėgumą, užtikrinantį nuotekų stabilumą dėl kelių{1}}pakopų valymo arba proceso pertekliaus. Pavyzdžiui, MBR sistemos gali išlaikyti stabilius apdorojimo rezultatus net esant didelei dumblo koncentracijai.
Vandens valymo įrangai paprastai reikalinga reguliari priežiūra, pvz., membranos valymas, filtro terpės keitimas arba dozavimo sistemos kalibravimas. Veikimo metu jis taip pat sunaudoja energiją, ypač membranines sistemas ir slėgio didinimo procesus, dėl kurių siurbimui ir slėgio kontrolei keliami dideli reikalavimai. Todėl projektavimo etape dažnai reikia rasti pusiausvyrą tarp gydymo efektyvumo ir veiklos sąnaudų.