आर्थिक और सामाजिक विकास के साथ, जल प्रदूषण तेज हो गया है, और जल स्रोतों की गुणवत्ता खराब हो गई है, जिससे पानी में प्रदूषकों, विशेष रूप से जैविक प्रदूषकों में वृद्धि हुई है। पारंपरिक पेयजल उपचार विधियां केवल सामान्य कार्बनिक प्रदूषकों के खिलाफ प्रभावी हैं और परजीवियों, वायरस, बैक्टीरिया, शैवाल और अन्य जलीय जीवों को हटाने में अप्रभावी हैं। इसके अलावा, कीटाणुशोधन प्रक्रियाएं अक्सर उपोत्पाद उत्पन्न करती हैं।
अगली पीढ़ी की पेयजल शुद्धिकरण प्रक्रियाओं को प्रक्रिया के दौरान विषाक्त पदार्थों की अनुपस्थिति पर जोर देते हुए उपचार दक्षता में सुधार करना चाहिए और परिणामों को अनुकूलित करना चाहिए। उन्हें संसाधन और ऊर्जा उपयोग में भी सुधार करना चाहिए, प्रदूषण भार को कम करना चाहिए और पर्यावरण की गुणवत्ता में सुधार करना चाहिए। अल्ट्राफिल्ट्रेशन तकनीक अगली पीढ़ी की पेयजल शुद्धिकरण प्रक्रियाओं की आवश्यकताओं को पूरा करती है, पीने के पानी से परजीवियों, वायरस, बैक्टीरिया, शैवाल और अन्य जलीय जीवों को हटाती है, जिससे पीने के पानी की सुरक्षा सुनिश्चित होती है। संयुक्त राज्य अमेरिका और जापान जैसे विकसित देशों में शहरी जल संयंत्रों में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
जबकि अल्ट्राफिल्ट्रेशन झिल्ली पानी में अधिकांश निलंबित ठोस पदार्थों और कोलाइड्स को बनाए रख सकती है, लेकिन वे घुले हुए छोटे अणुओं को नहीं हटा सकती हैं, जिससे पीने के पानी के उपचार में अल्ट्राफिल्ट्रेशन तकनीक के अनुप्रयोग में बाधा आती है। वर्तमान में (2018), घरेलू और अंतरराष्ट्रीय स्तर पर विद्वानों द्वारा किए गए कई अध्ययनों में पाया गया है कि पाउडर सक्रिय कार्बन (पीएसी) और अल्ट्राफिल्ट्रेशन की एक संयुक्त प्रणाली घुले हुए छोटे अणु प्रदूषकों को कण पदार्थ में परिवर्तित कर सकती है, जिसे बाद में अल्ट्राफिल्ट्रेशन प्रक्रिया द्वारा हटाया जा सकता है।