水處理需求十分廣泛。從飲用水供應(yīng)來看，我國飲用水原水多數(shù)需要進(jìn)行處理后才能達(dá)到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)。城鎮(zhèn)污水進(jìn)水設(shè)計(jì)值范圍COD多在在400mg/L-600mg/L之間，BOD5多為200mg/L，如果要達(dá)到我國城鎮(zhèn)污水處理的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，則COD、BOD的去除率均在80%以上，其他總懸浮物的去除率在90%以上，總氮的去除率在50%以上，氨氮的去除率在70%以上，總磷的去除率在80%以上。工業(yè)廢水由于COD、BOD等有害物質(zhì)的濃度更高，部分行業(yè)達(dá)到上萬，水處理的要求也更高。可以說水處理需求廣泛存在于工農(nóng)業(yè)生活的各個(gè)方面。
水處理技術(shù)隨水處理需求升級(jí)演變。飲用水處理由于進(jìn)水水質(zhì)較好，處理技術(shù)相對簡單，主要通過混合、反應(yīng)、沉淀、過濾及消毒等幾個(gè)過程達(dá)到水質(zhì)要求。污水處理技術(shù)由于有害物質(zhì)濃度較高，處理技術(shù)要復(fù)雜得多，一般分為機(jī)械一級(jí)處理、生化二級(jí)處理和三級(jí)深度處理。其中機(jī)械一級(jí)處理多作為預(yù)處理的*工藝;生化二級(jí)處理在一級(jí)處理的基礎(chǔ)上進(jìn)一步凈化水質(zhì)，以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，多采用活性污泥法及其衍生工藝;三級(jí)深度處理主要用于水資源化、中水回用或治理難度較大的高濃度污水處理中，多采用膜技術(shù)。可以說水處理技術(shù)的演進(jìn)是隨著廢水減排、污水處理、中水回用及水資源化的發(fā)展而不斷演化的。
水資源化訴求推動(dòng)膜技術(shù)的應(yīng)用。隨著各地對水資源化的訴求提高，以活性污泥及其改良技術(shù)為主的傳統(tǒng)的水處理技術(shù)無法滿足對水資源化的要求，逐漸發(fā)展出膜技術(shù)。主要有微濾、超濾、納濾和反滲透膜技術(shù)，各種膜技術(shù)的差異主要體現(xiàn)在孔徑尺寸由粗到細(xì)。膜技術(shù)具有工藝流程短、系統(tǒng)穩(wěn)定性高、出水水質(zhì)好、除磷脫氮效果好、占地少、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是初始投資成本高，運(yùn)營過程中膜的清洗、更換也會(huì)增加運(yùn)行費(fèi)用。