膜技术主要用于污水的深度处理和二级处理。在深度处理中用反渗透(RO)可有效地脱除溶盐及部分有机物，对悬浮物的脱除更**。其出水水质可达饮用水标准，但对这类水由于还缺乏长期系统地对健康影响的考察，以及由于某些心理和宗教的原因，目前大多不直接作饮用水使用。
一些国家将深度处理水或注入地下蓄水层或注入淡水水库进行自然净化后，一方面可补充淡水水源，另一方面靠海地区可用于抵御海水入侵。在二级处理中膜技术[MF(微滤)、UF(超滤)]多与活性污泥过程结合，用以代替原工艺中的二沉池，这就是近年发展极为迅速的膜生物反应器，其出水可用于农业灌溉、绿化、市政工业用水及生活杂用水。
大规模污水回用的方向和程度受地理、气候和经济发展等因素影响，在农业生产为主的地区，农业灌溉应是水回用的主要方向，在干旱地区，像以色列、澳大利亚等地，农业灌溉和地表补充是水回用的主要方向。我国以农业为主，市区被大面积农田包围的布局使得农业灌溉用水成为我国近、远期回用水利用的主要方向。回用水用于地下回注和饮用在国外已有采用，但在我国根据现实经济条件、水资源恢复程度等因素的综合考虑，只能作为污水回用的远期目标。我国目前的污水回用情况，大多还只是个别工厂、大楼、小区内实施的中水回用及少量市政杂用水的回用。
江苏帕斯玛环境科技有限公司推出的新工艺中水回用设备主要应用于印染企业废水回用、线路板企业废水回用、电镀企业废水回用、涂装企业废水回用、皮革行业废水回用。
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