当水厂处理的水质不达标时，其面临的处罚主要依据相关法律法规以及具体的违规情节来判定。以下是对此问题的详细解答：

首先，我们需要明确的是，水厂作为供水单位，其供应的水质必须符合国家规定的生活饮用水卫生标准。这是保障公众健康的基本要求，也是水厂应尽的法律责任。

当水厂的水质不达标时，根据违规情节的轻重，可能会面临以下几种处罚：

1. 轻微违法行为：

   • 表现情形：如单项水质指标超过国家规定标准10%的，或者水压低于国家标准0.01兆帕的。
   • 处罚标准：城市供水行政主管部门会责令水厂改正，并可处以1000元以上2000元以下的罚款。

2. 一般违法行为：

   • 表现情形：如单项水质指标超过国家规定标准20%的，或者水压低于国家标准0.02兆帕的。
   • 处罚标准：城市供水行政主管部门会责令水厂改正，并可处以2000元以上3000元以下的罚款。

3. 严重违法行为：

   • 表现情形：如两项水质指标超过国家规定标准10%以上的，或者水压低于国家标准0.03兆帕及以上的，甚至造成严重危害的。
   • 处罚标准：城市供水行政主管部门会责令水厂改正，并可处以3000元以上5000元以下的罚款。同时，如果情节特别严重，报经县级以上人民政府批准，还可以责令水厂停业整顿。对负有直接责任的主管人员和其他直接责任人员，其所在单位或者上级机关也可以给予行政处分。

此外，具体的处罚还可能受到地方性法规或规章的影响。例如，在某些地区，如果水厂供应的生活饮用水不符合国家卫生标准，还可能依据《生活饮用水卫生监督管理办法》等相关规定进行处罚。这些处罚可能包括罚款、责令改正、停业整顿等，具体罚款金额会根据违规情节的严重程度和当地的具体规定来确定。

在实际操作中，相关部门会先对水厂的水质进行抽检，并根据检测结果出具水质检测报告。如果报告显示水质不达标，执法人员会将检测报告及检验结果告知书送达水厂，并要求其签收。同时，执法人员还会对抽检及检查现场进行拍照取证，以确保处罚的公正性和合法性。

综上所述，水厂如果处理水质不达标，将面临不同程度的处罚，包括罚款、责令改正、停业整顿等。因此，水厂应严格遵守国家规定的生活饮用水卫生标准，确保供水质量的安全和可靠。