廢水回用把生活污水、工業廢水等經過深度處理后，重復使用，甚至實現*。這實際上是將污水作為一種新的水源加以充分利用，即減少了新鮮水的利用，又降低了廢水的排放量。
其中，實現廢水回用或者*，關鍵的一點就是要去除污水/廢水中的各種雜質或者污染物，使凈化后的水滿足各種工業或者生活用水的水質要求。
廢水回用面臨的新挑戰
  首先，盡量使水能夠循環使用，把原來外排的工業廢水和市政污水作為新水源，就可以大大減少對地表水和地下水的需求，也減少了向外排放的污水量;
  其次，在循環利用水的同時，各種廢水中積累的污染物經過濃縮、焚燒、填埋等等方式轉化為對環境無害或者少害的形式，可以大大緩解對生態的破壞。這些目標可以通過水價的調整，由行為轉變為企業自發的市場行為而得以充分實現。
  但是使用廢水作為新水源，在技術上面臨著一個新的挑戰。由于各種工業和生活廢水中的污染物非常復雜，傳統的水處理方法，包括生化處理、混凝、澄清、氣浮、吸附、砂濾等等，往往不能高效地去除這些污染物，將廢水變成滿足使用要求的凈水。近一段時間以來，在電力、冶金、石化等行業紛紛開展了污水回用的工作，計劃把循環水排污水、市政廢水、含油生產廢水等經深度處理后作為循環水補給水、工藝用水、甚至鍋爐補給水等。在一些缺水地區，如北京、天津等地也紛紛開展了以市政污水作為工業和生活用水的工作。這些需求大大促進了新技術的應用和成熟—這就是膜分離技術。