Amb el desenvolupament econòmic i social, la contaminació de l'aigua s'ha intensificat i la qualitat de les fonts d'aigua s'ha deteriorat, provocant un augment dels contaminants, especialment els orgànics, a l'aigua. Els mètodes tradicionals de tractament d'aigua potable només són efectius contra els contaminants orgànics comuns i són ineficaços per eliminar paràsits, virus, bacteris, algues i altres organismes aquàtics. A més, els processos de desinfecció sovint produeixen subproductes.
Els processos de purificació d'aigua potable de-generació de nova generació haurien de millorar l'eficiència del tractament i optimitzar els resultats alhora que emfatitzen l'absència de substàncies tòxiques durant el procés. També haurien de millorar la utilització dels recursos i l'energia, reduir la càrrega de contaminació i millorar la qualitat ambiental. La tecnologia d'ultrafiltració compleix els requisits dels processos de purificació d'aigua potable de-generació següent, eliminant paràsits, virus, bacteris, algues i altres organismes aquàtics de l'aigua potable, garantint la seguretat de l'aigua potable. S'utilitza àmpliament en plantes d'aigua urbanes de països desenvolupats com els Estats Units i el Japó.
Tot i que les membranes d'ultrafiltració poden retenir la majoria de sòlids en suspensió i col·loides a l'aigua, no poden eliminar les molècules petites dissoltes, cosa que dificulta l'aplicació de la tecnologia d'ultrafiltració en el tractament de l'aigua potable. Actualment (2018), nombrosos estudis d'estudiosos tant nacionals com internacionals han trobat que un sistema combinat de carbó activat en pols (PAC) i ultrafiltració pot convertir els contaminants de molècules petites dissolts en partícules, que després es poden eliminar mitjançant el procés d'ultrafiltració.