Úpravna vody Plav je srdcem soustavy a druhou největší úpravnou vody v České republice. Zkušební provoz byl na úpravně zahájen 13. listopadu 1981.
Úpravna je vybavena třístupňovou technologií – I. stupeň tvoří čiření síranem železitým ve 14 usazovacích nádržích, navazující II. stupeň představuje filtrace na 14 pískových filtrech. Od roku 2015 je systém doplněn o III. stupeň, tvořený GAU filtry s granulovaným aktivním uhlím. Úpravna vody Plav je schopna vyrobit až 1400 litrů pitné vody za sekundu. Současný výkon se pohybuje kolem 550 litrů za sekundu.
Většina objektů a celý areál je přitom od počátku navržen tak, že může být rozšířen až na kapacitu 3000 l/s. Během provozu ÚV Plav se provedla řada rekonstrukcí a oprav technologických zařízení. Postupně prošlo rekonstrukcí vápenné hospodářství, armaturní vybavení usazovacích nádrží, trubní vybavení a ovládání všech čtrnácti filtrů. Zavedla se i unikátní technologie výroby vápenného mléka nebo se instalovaly automatizované řídicí systémy. Automatizace provozu má příznivý vliv na stabilní kvalitu pitné vody a snižuje nároky na obsluhu. Rozsáhlé modernizace, při nichž se využily i finanční zdroje z Evropské unie, pak nastaly v posledním desetiletí. Cílem je stále zlepšovat zařízení, jejich provoz a garantovat kvalitu a bezpečné dodávky pitné vody.
Energetickou nezávislost úpravny od roku 2010 zajišťuje vlastní náhradní zdroj elektřiny. V případě přerušení jejich dodávek z veřejné sítě, tak není provoz úpravny ohrožen. O výrobu „nouzové“ elektřiny se starají dva naftové agregáty – první, vysokonapěťový, má výkon 1,25 MW, druhý nízkonapěťový pak 0,56 MW. Podzemní zásobník nafty bez doplnění udrží zdroje v provozu zhruba 3 dny. K umístění agregátů se využil objekt bývalých usměrňovačů napětí pro vysokonapěťová čerpadla vody. Vybudování přehrady Římov a Úpravny vody Plav bylo první etapou k postupnému budování Vodárenské soustavy jižní Čechy.