随着水资源的日益短缺，污水回用领域也在不断扩大。但污水经过二级处理后，还有一些污染物质如营养型无机盐、氮磷、胶体、细菌、病毒、微生物、重金属以及影响回用的溶解性物质是二级处理不能完全去除的，这就需要选择一些单元技术对二级出水进行进一步的深度处理。目前，常用的污水回用技术包括传统处理（混凝—沉淀—常规过滤）、生物过滤，活性炭吸附、消毒、生物脱氮除磷、膜分离、高效菌种应用等，可选用一种或几种组合。

活性炭吸附： 活性炭是由煤或木等材料经一次炭化制成的，其炭粒是一种多孔结构，具有巨大的比表面积，因此吸附能力很强。在水的深度处理中是应用最广泛和最有效的方法之一， 可有效去除残存的溶解性有机物、胶体粒子、微生物、余氯、杂环化合物、洗涤剂和痕量重金属等，并可用来脱色、除臭。活性炭一般用在生物处理之后，为活性炭工作周期，常在炭柱前加过滤，典型流程为：原污水→预处理→生物处理→过滤→活性炭吸附→消毒→排水。

生物过滤技术： 生物过滤技术在城市污水回用领域的应用越来越广泛， 该技术充分地利用滤池中滤料的拦截作用和滤料上附着的生物膜的降解作用， 能够将二级出水中未能去除的大多数物质有效地加以去除， 并减少后续消毒的费用。滤料作为生物膜的载体，对生物滤池的工作影响较大，目前，应用较新的滤料有陶粒滤料、纤维球滤料和瓷砂滤料等。

膜分离技术：膜分离技术产生于20 世纪60 年代，是一种新兴的高效分离技术，具有处理效果好、能耗低、占地面积小、操作管理方便等特点。其最早应用于海水和苦盐水的淡化， 其后随着膜分离技术的不断发展和新兴膜材料的开发研制，膜价格不断下降，才被广泛地应用于污水回用领域。现在应用较多的膜分离技术有微滤、超滤、反渗透、纳米过滤、电渗析等。

高效菌种应用技术： 这是一项在固定化酶技术基础上发展起来的固定化微生物技术， 即采用化学或物理法将微生物体限位于有限微单元空间， 保持其生物活性并加以反复利用的技术。固定化微生物具有微生物浓度高、反应速度快、微生物流失少、产物容易分离等优点。投菌活性污泥法，是将具有强活力的细菌投入到曝气池中，使曝气池内混合液中各种细菌处于最佳活性状态。投入到曝气池中的细菌与原微生物之间的协同作用将加强生化反应。以往投菌活性污泥法多用于难降解的工业废水， 在污水回用领域发展应用，可利用高效菌种加强氨氮去除效率、加强生化反应池的抗冲击负荷、提高污泥负荷量、减少停留时间。