با توسعه اقتصادی و اجتماعی، آلودگی آب تشدید شده و کیفیت منابع آب بدتر شده و منجر به افزایش آلاینده ها به ویژه آلاینده های آلی در آب شده است. روشهای سنتی تصفیه آب آشامیدنی تنها در برابر آلایندههای معمولی آلی مؤثر بوده و در از بین بردن انگلها، ویروسها، باکتریها، جلبکها و سایر موجودات آبزی بیاثر هستند. علاوه بر این، فرآیندهای ضد عفونی اغلب محصولات جانبی تولید می کنند.
فرآیندهای-تصفیه آب آشامیدنی نسل بعدی باید کارایی تصفیه را بهبود بخشد و نتایج را بهینه کند و در عین حال بر عدم وجود مواد سمی در طول فرآیند تأکید کند. آنها همچنین باید استفاده از منابع و انرژی را بهبود بخشند، بار آلودگی را کاهش دهند و کیفیت محیط زیست را بهبود بخشند. فناوری اولترافیلتراسیون الزامات-فرایندهای تصفیه آب آشامیدنی نسل بعدی، حذف انگلها، ویروسها، باکتریها، جلبکها و سایر موجودات آبزی را از آب آشامیدنی برآورده میکند و ایمنی آب آشامیدنی را تضمین میکند. به طور گسترده ای در گیاهان آب شهری در کشورهای توسعه یافته مانند ایالات متحده و ژاپن استفاده می شود.
در حالی که غشاهای اولترافیلتراسیون می توانند اکثر جامدات و کلوئیدهای معلق را در آب حفظ کنند، اما نمی توانند مولکول های کوچک محلول را حذف کنند و مانع استفاده از فناوری اولترافیلتراسیون در تصفیه آب آشامیدنی شوند. در حال حاضر (2018)، مطالعات متعدد توسط محققان داخلی و بینالمللی نشان دادهاند که سیستم ترکیبی کربن فعال پودری (PAC) و اولترافیلتراسیون میتواند آلایندههای مولکولی کوچک محلول را به ذرات تبدیل کند، که سپس میتواند با فرآیند اولترافیلتراسیون حذف شود.