Recent developments of information and communication technologies (ICT) make water utilities to invest in data and information infrastructures. These investments including supervisory control and data acquisition (SCADA) system need to be further leveraged to support an effective operation of water supply system. A lot of SCADA data representing years of parameters related O&M of water supply system such as pressure, flow, turbidity, conductivity and residual chlorine time series are stored in a typical historian database, and scarcely accessed. Application of real-time modelling system is increased to enhance the operation efficiency through a combination of past simulation model and SCADA system in water supply system. Many water utilities utilize a real-time modelling system for detecting a leakage/burst and analyzing a status of hydraulic and water quality in water supply network, however in the water treatment plant (WTP), they depend on field engineer's experience than use a modelling system for operating the WTP although several simulation model were developed and SCADA system was used for a long time. In this research project, we are developing a numerical simulation model based on physicochemical process of WTP, and integrating the developed model with the existing model of water-NET for operating water networks. In this paper, we presented the mathematical formulation of coagulation, flocculation and sedimentation processes as a first step of this research project.