随着国际上各国工业的迅速的发展，与此同时大量含有各种有毒、有害物质的工业废水、生活污水未经处理或只经简单处理便排入天然水体，直接或间接地造成了饮用水水源的污染。目前我国大部分地表水源水质呈恶化趋势，河流水库湖泊水富营养化现象比较严重，水体污染的特点是有机物的种类急剧增加。此外还有农田径流、大气沉降等非点源污染，致使水源污染日益加剧，其中以有机污染最为严重，现在饮用水水质问题已成为当今世界面临的普遍性问题。通过流行病学调查研究和对污染物质毒理学的验证，发现很多物质与居民发病率具有很大的相关性，从而引起了人们对饮用水的卫生院与安全性的极大重视。随着这些调查和研究工作的不断深入，人们逐步认识到，传统的饮用水处理主要通过絮凝、沉降、砂滤和加氯消毒来去除水中的悬浮物和细菌，而对各种溶解性化学物质的脱除作用很低。随着水源的环境污染加剧和各国饮水标准的提高，可脱除各种有机物和有害化学物质的"饮用水深度处理"日益受到人们的重视。
目前的饮用水深度处理方法主要有活性碳吸附、臭氧处理和膜分离。活性炭能去除水中产生臭味的物质和有机物，如酚、苯、氯、农药、洗涤剂、三卤甲烷等。此外，对银、镉、铬酸根、氰、锑、砷、铋、锡、汞、铅、镍等离子也有吸附能力。在给水处理厂中，活性炭吸附法又起完善水质的作用。采用的设备是以粒状活性炭为滤料的滤池，其构造及工作情况和普通快滤池相似，运行过程中须定期反复冲洗,以除去炭层中的悬游物,活性炭滤床也可采用流化床或移动床。
臭氧具有比氯更强的氧化消毒能力，不但可以较彻底地杀菌消毒，而且可以降解水中含有的有害成分和去除重金属离子以及多种有机物等杂质，如铁、锰、硫化物、苯、酚、有机磷、有机氯、氰化物等，还可以使水除臭脱色，从而达到净化水的目的。臭氧适应能力强，受水温、ph值影响较小。臭氧适应范围广，不受菌种限制，杀菌效果比氯消毒和紫外消毒效果好。与氯不同的是残余臭氧可以自行分解为氧气，不会产生二次污染。臭氧处理后的水无色无臭，口感好，能改善饮用水品质。
膜分离中的微滤(mf)和超滤(uf)因不能脱除各种低分子物质，故单独使用时不能称之深度处理。纳滤（nf）膜介于反渗透（ro）与超滤（uf）膜之间，对nacl的脱除率在90%以下，ro膜几乎对所有的溶质都有很高的脱除率，但纳滤（nf）膜只对特定的溶质具有高脱除率；纳滤（nf）膜主要去除直径为1个纳米 ( nm ) 左右的溶质粒子，截留分子量为100～1000，在饮用水领域主要用于脱除三卤甲烷中间体、异味、色度、农药、合成洗涤剂，可溶性有机物，ca、mg等硬度成分及蒸发残留物质。
纳滤（nf）膜由于本身的性能特点，故十分适用于此用途的应用。美国食品与医药局曾用大型装置证实了纳滤膜脱除有机物、合成化学物的实际效果。日本也曾于1991～1996年组织国家攻关项目“mac21”(membrane aqua century21)开发膜法水净化系统。该项目的前三年侧重于微滤/超滤膜的固液分离，后三年重点开发以纳滤膜为核心，以脱除砂滤法不能脱除的溶解性微量有机污染物为目的的饮水深度净化系统。大量工业装置的运行实践表明，纳滤膜可用于脱除河水及地下水中含有三卤甲烷中间体thm(加氯消毒时的副产物为致癌物质)、低分子有机物、农药、异味物质、硝酸盐、硫酸盐、氟、硼、砷等有害物质。
世界上经济发达国家和地区，开展了大量饮用水深度净化的研究及应用工作，对臭氧、活性炭、生物接触氧化等多种除污染方法，及由其组成的净化系统进行了深入的应用研究，取得了丰富的经验。后期随着膜工业的兴起，又将各种膜技术引入饮用水深度处理领域，数十年来随着膜分离装置的工业化和膜分离技术的发展，尤其是纳膜对有机污染物的选择性去除等独特优点，在这一领域的应用中展示了强大的生命力。
我国目前在饮用水深度净化领域中作了大量的应用及研究工作，部分城市现在已建设了一部分饮用水深度净化工程。包头市饮用水水源主要以黄河水为主，由于近几年黄河水污染日趋严重，逐渐影响到了市民的饮用水安全，市政府把饮用水深度净化工程作为一项惠民工程大力发展，水中有害物质去除率达95%，目前该项工程已惠及30万居民。
生活饮用水的安全与否直接关系着人类的健康，饮用水的深度处理是我们供水人都将面临的课题，也是社会发展的必然。多年的饮用水深度处理的生产实践及水质监测对比，经过臭氧-活性炭-纳滤膜等深度处理的饮用水各项指标完全符合国家颁布的《饮用净水水质标准》cj94-2005，对我们人类的健康是大有裨益的。
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