废水回用把生活污水、工业废水等经过深度处理后，重复使用，甚至实现零排放。这实际上是将污水作为一种新的水源加以充分利用，即减少了新鲜水的利用，又降低了废水的排放量。
　　其中，实现废水回用或者零排放，最关键的一点就是要去除污水/废水中的各种杂质或者污染物，使净化后的水满足各种工业或者生活用水的水质要求。

废水回用面临的新挑战
　　首先，尽量使水能够循环使用，把原来外排的工业废水和市政污水作为新水源，就可以大大减少对地表水和地下水的需求，也减少了向外排放的污水量;
　　其次，在循环利用水的同时，各种废水中积累的污染物经过浓缩、焚烧、填埋等等方式转化为对环境无害或者少害的形式，可以大大缓解对生态的破坏。这些目标可以通过水价的调整，由政府行为转变为企业自发的市场行为而得以充分实现。
　　但是使用废水作为新水源，在技术上面临着一个新的挑战。由于各种工业和生活废水中的污染物非常复杂，传统的水处理方法，包括生化处理、混凝、澄清、气浮、吸附、砂滤等等，往往不能高效地去除这些污染物，将废水变成满足使用要求的净水。最近一段时间以来，在电力、冶金、石化等行业纷纷开展了污水回用的工作，计划把循环水排污水、市政废水、含油生产废水等经深度处理后作为循环水补给水、工艺用水、甚至锅炉补给水等。在一些缺水地区，如北京、天津等地也纷纷开展了以市政污水作为工业和生活用水的工作。这些需求大大促进了新技术的应用和成熟—这就是膜分离技术。