Trên toàn cầu, cứ 10 người thì có 2 người không được tiếp cận với nước uống an toàn. Không chỉ riêng ở các nước nghèo và kém phát triển, thậm chí ở Mỹ, nhiều tiểu bang cũng đang phải đối mặt với tình trạng thiếu nước và hạn hán. Trong khi đó, theo một báo cáo, mỗi ngày người Mỹ đã đổ ra nhà vệ sinh khoảng 24 gallon ( 91 lít ) nước, tính ra một ngày trên toàn nước Mỹ đã lãng phí khoảng 5,8 tỷ gallon ( 30 tỷ lít ) nước chỉ riêng trong nhà vệ sinh, một con số kinh ngạc!

Tại Mỹ, người ta tiêu tốn hàng tỉ đô la cho việc xử lý nước uống, trong khi con số thực tế sử dụng chỉ là 10% và phần còn lại là được xả xuống cống hoặc nhà vệ sinh. Vì vậy, việc tái sử dụng các nước thải này cho thủy lợi, cảnh quan, công nhiệp và nước dùng xả trong các nhà vệ sinh là cách tốt nhất bảo tồn nguồn nước ngọt tại Mỹ. Ở đây, người ta cũng dùng nước tái chế này để bổ sung vào hệ sinh thái các động vật hoang dã, cá, thực vật. Tại các khu vực ven biển, nước tái chế giúp bổ sung lượng nước hao hụt khi nước ngầm được lấy đi, giúp ngăn chặn sự xâm nhập của nước mặn. Ngoài ra, nó thường được thêm vào nước ngầm hoặc nước bề mặt để làm sạch thêm nguồn nước này trước khi được đưa đến một nơi nó được xử lý mộ lần nữa để sử dụng ho việc cấp nước. Trong thực tế, nó đã được chứng minh là chứa ít chất gây ô nhiễm hơn các nguồn cấp nước cho việc xử lý nước cấp hiện tại

Việc sử dụng nước tái chế cho việc ăn uống còn hạn chế, bởi người ta vẫn nghĩ rằng đó là nước lấy từ cống, từ các nhà vệ sinh và như thế thì khó chấp nhận để sử dụng ăn uống. Tuy nhiên cũng đã có một vài quốc gia như Singapore, Úc, Namibia, và các tiểu bang như California, Virginia, New Mexico đã sử dụng nước tái chế này để uống. Điều này chứng tỏ nước thải có thể được xử lý một cách an toàn, sạch sẽ cho việc ăn uống và giúp giảm bớt tình trạng thiếu nước.

Tùy thuộc vào mục đích sử dụng nước tái chế và yêu cầu cho chất lượng nước như thế nào sẽ có các công nghệ xử lý khác nhau. Sau đây là một công nghệ đang được áp dụng tại nhà máy xử lý nước thải ở San Diego, một thành phố hiện đang nghiên cứu tính khả thi của việc tái chế nước cho việc ăn uống.

Xử lý nước thải đầu tiên đi qua xử lý sơ cấp, trong đó nước được tách ra từ các hạt lớn, sau đó đi vào bể lắng có sử dụng hóa chất để lắng cặn bã. Sau khi tách nước, 80% các chất rắn đã được loại bỏ, và lúc này nước đạt tiêu chuẩn xả thải ra môi trường. Trong quá trình xử lý thứ cấp, vi khuẩn được thêm vào nước thải để tiêu thụ các chất rắn hữu cơ, tạo ra bùn lắng giúp quá trình lắng diễn ra tốt hơn. Tại khâu xử lý tam cấp, nước được loại bỏ các chất rắn hữu cơ còn lại bằng các bộ lọc, tẩy sạch bằng clo và khử muối. Tại California, nước xử lý tam cấp này được gọi là “nước tái chế” và được sử dụng cho thủy lợi, công nghiệp.

Để có thể sử dụng nước tái chế cho việc uống trực tiếp thì nước sau khi xử lý tam cấp phải trải qua công nghệ xử lý nước tiên tiến, sau đó trải qua một thời gian trong nước ngầm hoặc nước mặt, chẳng hạn như hồ chứa, trước khi được đưa đến các nguồn cấp nước. Công nghệ xử lý tiên tiến ở đây là áp dụng quá trình tinh lọc để loại bỏ hoàn toàn các chất rắn còn lại, sau đó sử dụng màng thẩm thấu ngược RO để loại bỏ virus, vi khuẩn, nguyên sinh động vật, và hóa chất ra khỏi nước. Nước tiếp tục được khử trùng bằng tia cực tím (UV) hoặc ozone và hydrogen peroxide. Cuối cùng nó được thêm vào các hồ chứa nước ngầm hoặc nước bề mặt để được tiếp tục xử lý bằng quá trình tự nhiên. (Mục đích chủ yếu của việc này cũng là để làm dịu sự lo lắng của công chúng về việc sử dụng nước tái chế.). Nước sau khi lấy ra từ các hồ chứa nước ngầm hoặc hồ chứa nước tái chế sẽ được xử lý một lần nữa giống như các loại nước khác theo tiêu chuẩn của US EPA ( Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ ).

Việc tái chế nước thải và sử dụng nước thải tái chế tuy không mới nhưng vẫn chưa phổ biến rộng rãi vì còn nhiều bất cập. Tuy nhiên với tình trạng nước ô nhiễm và tình trạng thiếu nước sạch ngày càng gia tăng như hiện nay thì vấn đề tái chế nước thải là một điều tất cả chúng ta nên nghĩ đến sớm để đối phó với tình trạng trên.