Основными направлениями научной деятельности кафедры являются:
1. Повышение степени очистки природных вод.
В этом направлении проводятся апробации коагулянов и флокулянтов, исследуются методы их оптимального использования, в том числе и с точки зрения повышения стабильности и снижения коррозионной активности сточных вод (В.А. Лысов; В.А. Михайлов; А.В. Бутко; Д.А. Бутко; Л.И. Нечаева; Е.В. Вильсон); изучаются возможности и методы использования промывных вод; исследуются возможности использования новых фильтрующих материалов, в том числе отходов производств (Н.С. Серпокрылов, В.С. Алешин).
2. повышение степени очистки сточных вод.
В этом направлении ведутся работы по интенсификации удаления биогенных веществ (Н.С. Серпокрылов; Е.В. Вильсон); обеззараживанию и дегельминтизации сточных вод и осадков (Н.С. Серпокрылов; Л.А Долженко).
Активно развиваются направления очистки производственных сточных вод – (Н.С. Серпокрылов; Е.В. Вильсон; Л.А. Долженко; С.Н. Резникова, Е.В. Яковлева), водозаборных сооружений (А.Ю. Скрябин).
За последние пять лет сотрудники кафедры участвовали в хоз/договорных работах (Н.С. Серпокрылов; В. А. Лысов; А.В. Бутко; Е.В. Вильсон; Д.А Бутко, А.С. Смоляниченко, Е.В. Яковлева). Были выиграны гранты, в том числе международные.
Во всех научно-исследовательских работах принимают участие студенты. Часто научная работа, начатая на 3-4 годах обучения, становится базовой для выполнения выпускной квалификационной работы, магистерской и впоследствии кандидатской диссертации.
На кафедре отношение к студентам - как к будущим коллегам. Им принадлежат наши знания, результаты научных достижений и возможность сотрудничать. Преподаватели кафедры всегда помнят и о том, что они ответственны за воспитание в студентах таких качеств как добросовестность, трудолюбие, интеллигентность, развитие творческого потенциала, за формирование достойных граждан нашей страны. На нашей кафедре реализует свою работу институт кураторства и наставничества. Практически все сотрудники были кураторами студенческих групп или являются ими.