隨著經濟社會的發展，水環境污染加劇，水源水質惡化，水中的污染物尤其是有機污染物越來越多。而傳統的飲用水處理方法僅對一般的有機污染物起作用，對“兩蟲”、藻類的去除效果不佳，且消毒容易產生副產物。
新一代飲用水凈化工藝應在提高處理效率、優化效果的同時，強調過程中無毒害物產生，能夠提高資源和能源利用率，減輕污染負荷，改善環境質量。超濾技術能滿足新一代飲用水凈化工藝要求，去除飲用水中的“兩蟲”、病毒、細菌、藻類、水生生物，保障飲用水的安全性，已廣泛應用于美國、日本等發達國家的城市水廠。
超濾膜可截留水中絕大部分懸浮物、膠體，但無法去除溶解性小分子物質，阻礙超濾技術在飲用水處理中的應用。目前（2018年），國內外諸多學者研究發現，粉末活性炭（PAC）+超濾聯用系統可將溶解的小分子污染物質轉變為顆粒狀態，從而被超濾工藝去除。