废水处理是将废水处理到能向环境排放或回收的标准，这会因地方，州及联邦的法规而有所不同，但废水处理通常包括三个阶段，即所谓的一级、二级和三级处理。
一级处理（机械处理）是从废水中去除呈悬浮状态的固体污染物。一般经过一级处理后，悬浮固体的去除率为70％～80％，而生化需氧量（BOD）的去除率只有25％～40％左右，废水的净化程度不高。
二级处理（生化处理）是大幅度地去除废水中的有机污染物，以BOD为例，一般通过二级处理后，废水中的BOD可去除80％～90％。
三级处理的任务是进一步去除前两级处理未能去除的污染物，其中包括微生物、未能降解的有机物、磷、氮和可溶性无机物。这一过程可去除99%以上的污染物。
废水处理是一个正在快速增长的市场，复合年增长率（CAGR）约为10.5%。主要污水处理技术包括物理/化学处理，生物处理，机械设备，膜过滤（包括反渗透）等。其中生物膜反应器（MBR）水处理显示出最快的增长速度，其复合年增长率约为20%。它具有占地面积小、模块扩展性能强、污泥产量小、出水质量高的优势。参见如下常规废水处理与MBR废水处理示意图。
非织造布在废水处理的应用主要包括预过滤，微米级过滤、膜前预过滤、非织造布膜、膜基布膜隔层与支撑层等。