目前，污水回用技术己正进入一个快速发展的阶段，回用水水质可满足人们对不同用水途径的水质要求。回用水的主要用途集中在于工业应用（循环冷却系统补给水、工艺用水等）、市政杂用或作为非直接饮用水（地下水回灌、地表水体补充水等。由于公众对回用水作直接饮用水的接受程度低等因素的限制，目前世界各地将回用水用于直接饮用途径的较少。在我国污水处理回用存在巨大潜力的现实情况下，为了实现经济社会与资源环境的协调可持续发展，探讨切实可行的污水回用技术就成为人们研究的热点问题。
自20世纪60年代世界上许多国家先后开始对污水回用技术进行了研究和应用。美国、日本、以色列、南非和新加坡等国家均已认识到污水回用的重要性，并进行了长时间的实践和研究，收到了相当可观的环境效益、经济效益与社会效益。
美国城市污水处理后主要回用于工艺用水、工业冷却水、景观用水、地下水补给、娱乐养殖及污水灌溉等多种用途；其中农业灌溉、工业回用和城市生活等其它方面分别占总用水量的60%，30%和10%。全美己有再生水回用点536个，污水回用总量约9.4×109m3/a，仅加利福尼亚州2000年的污水回用量就高达8.64亿m3，占污水处理总量的10%，占全州城镇年用水总量的7%左右。
早在1962年，日本就开始污水回用技术的研究与发展，70年代己初具规模。在90年代实施的“造水计划”中，污水回用技术作为最主要的研究内容得到政府资助，并在新型脱氮除磷、膜生物反应器、膜分离等回用处理技术方面取得了很大进展，在懒户内海地区建立起了许多示范“水再生工厂”，再生水主要用于河道景观用水和工业用水，缓解了日本水资源不足的现状
以色列长期缺水，需水量己超过其可用水资源量18亿m3/a。在污水净化和回收利用方面以色列一直保持世界领先地位，为了满足国内供水需求，回用水广泛用于灌溉，约有60%以上的污水得到回用。南非在20世纪七十年代开始将工业废水经过处理后回用于化工行业用水、电厂冷却水以及造纸工艺用水等。
新加坡严重缺水，其所使用的淡水量一半需要进口。为保证水资源的有效供给、提高回用水水质、增加回用水利用途径，新加坡公用事业委员会采用膜技术对生化二级出水进一步进行处理，生产出高质量再生水用于工艺用水和空调补给水等。2000年在裕廊工业园区投产一套城市污水深度处理装置，其产水规模达到3×10的5次方m3/d，该装置采用“双介质过滤—反渗透”（DMF-RO）工艺对城市三级处理污水进行深度处理，出水主要回用于给水和消防系统。2002年12月投入运行两座NEWater处理厂，总规模72000m3/d，2011年的非饮用型NEWater供应量达到250000m3/d。
我国污水回用始于20世纪_5 0年代，最初采用污水灌溉的方式进行污水回用。近20年，污水深度处理后回用于城市生活和工业生产得到了快速发展。国家组织了城市污水资源化工艺的科技攻关，北京、天津、太原、青岛、大连、石家庄等城市相继建立了污水回用工程。 目前我国工业上的污水回用包括城市污水处理厂出水的工业回用以及企业内部污水的处理与回用两个方面。面对水资源短缺、水价上涨的严峻形势，工业企业除了采用循环利用、循序再用的方式提高水的重复利用率外，对污水回用于工业生产也作出了一定的探索应用。火力发电、纺织、造纸、钢铁和石油石化等行业是我国工业用水大户，近年来也开始了企业内部废水处理回用的研究与实践。青岛热电厂、古交电厂等热电厂的生产废水经处理后回用于锅炉补给水系统，成功地将生产废水回用于电厂生产过程中。纺织行业采用离子交换、高级氧化技术、HCR、微孔高分子清洗颗粒过滤以及膜技术等深度处理纺织印染行业废水，处理出水满足生产活动中工艺用水水质要求。贵州铝厂和山西铝厂通过将氧化铝厂废水再生回用于生产工艺、循环冷却水等，使水资源得到了的有效利用，实现一定的经济效益和环境效益。
