Odată cu dezvoltarea economică și socială, poluarea apei s-a intensificat, iar calitatea surselor de apă s-a deteriorat, ducând la o creștere a poluanților, în special a poluanților organici, din apă. Metodele tradiționale de tratare a apei potabile sunt eficiente numai împotriva poluanților organici obișnuiți și sunt ineficiente în îndepărtarea paraziților, virușilor, bacteriilor, algelor și a altor organisme acvatice. În plus, procesele de dezinfecție produc adesea produse secundare.
Procesele de-generație următoare de purificare a apei potabile ar trebui să îmbunătățească eficiența tratamentului și să optimizeze rezultatele, subliniind în același timp absența substanțelor toxice în timpul procesului. Ele ar trebui, de asemenea, să îmbunătățească utilizarea resurselor și a energiei, să reducă încărcătura de poluare și să îmbunătățească calitatea mediului. Tehnologia de ultrafiltrare îndeplinește cerințele proceselor de-generație următoare de purificare a apei potabile, eliminând paraziții, virușii, bacteriile, algele și alte organisme acvatice din apa potabilă, asigurând siguranța apei potabile. Este utilizat pe scară largă în instalațiile urbane de apă din țările dezvoltate, cum ar fi Statele Unite și Japonia.
În timp ce membranele de ultrafiltrare pot reține cele mai multe solide în suspensie și coloizi în apă, ele nu pot îndepărta moleculele mici dizolvate, împiedicând aplicarea tehnologiei de ultrafiltrare în tratarea apei potabile. În prezent (2018), numeroase studii realizate de cercetători atât pe plan intern, cât și internațional au descoperit că un sistem combinat de cărbune activat sub formă de pulbere (PAC) și ultrafiltrare poate transforma poluanții dizolvați cu molecule mici în particule, care pot fi apoi îndepărtate prin procesul de ultrafiltrare.