污水再生回用是解决水资源短缺问题的最佳方案，具有可靠性、多样性、可行性及良好的生态效益。
根据中研产业研究院《2020-2025年中国污水净化处理行业市场前瞻与未来投资战略分析报告》，我国人均水资源量地区分布极不均匀，东部发达地区人均水资源短缺现象较为严重。同时水污染问题仍然十分严重。污水再生回用是解决水资源短缺问题的最佳方案，具有可靠性、多样性、可行性及良好的生态效益。
与日本、美国、以色列等国家相比，我国污水回用相对来说起步较晚。我国在50年代开始采用污水灌溉方式回用污水，污水回用事业大致经历了起步、技术储备、示范工程引导、全面启动等阶段，截止2018年，我国城镇再生水利用量94.02亿立方米，全国污水再生利用率(污水再生利用率=污水再生利用量/污水处理总量)为15.98%。分省份来看，北京、山东、内蒙古、天津、广东、河北、山西、江苏、河南等省份污水再生利用率较高，上海、江西、广西、西藏等地还未启动再生水利用。
现代污水处理技术能分为一级、二级和三级处理工艺，污水回用即三级处理工艺，大致可分为以物化处理为主的“老三段”工艺(混凝-沉淀-过滤)、以生物反应为主的生物处理技术(BAF)、以超滤、微滤和反渗透膜技术为主的“膜处理”工艺。其中，“膜处理”工艺又可分为以超滤或微滤为主的“单膜”工艺、以超滤或微滤+反渗透的“双膜”工艺和以污水为水源的“膜生物反应器(MBR)”工艺。
目前再生水主要有五大类回用途径，即城市杂用、景观环境、工业用水、地下水回灌和农田灌溉，分别有不同的水质标准。若以北京市再生水回用用途为例，景观环境用水占比92.1%，对有机物BOD5和营养盐类指标氨氮、总氮、总磷的要求比较高，膜技术具有较好的适用性。
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