煤化工行业既是用水大户又是排水大户，有关资料显示，生产1t合成氨需耗新鲜水约12.5m3，生产1t甲醇需耗新鲜水约15m3，生产1t二甲醚需耗新鲜水约15m3，直接液化1t油需耗新鲜水约7m3，间接液化1t油需耗新鲜水约12m3，而煤化工废水排放量占全国工业废水总量的30%左右。水资源的严重匮乏，已经成为制约煤化工行业发展的重要因素。为了使该产业走上可持续发展的道路，发展煤化工“零排放”技术和进行废水深度回用是十分有效的措施。
煤化工废水的来源主要有焦化废水、气化废水和液化废水。煤化工废水以高浓度煤气洗漆废水为主，其组成成分十分复杂煤化工废水内含污染物质达多种，主要包括焦油、苯般、氟化物、氨氮、硫化物等。综合废水COD可达mg/L、氨氮在-mg/L，是一种典型含有较难降解有机化合物的工业废水。煤化工废水经生化处理后还残留各种生色基团和助色基团物质，如3-甲基1,3,6庚三烯，5-降冰片烯-2-羧酸、苯酚、2-氯2-降冰片烯等，因而还具有较高的色度和浊度。
目前国内大多数煤化工企业废水处理采用常规“物化预处理+生化处理”的二级处理方法。研究发现，煤化工废水生化处理进水共检出种有机污染物。经过二级处理后，出水中仍然会有一部分难降解、可生化性差的小分子有机物存在，如经A/O生物脱氮工艺处理后的焦化废水仍有8%左右的有机物难以生化去除。由于难降解有机物的存在，煤化工废水经过常规二级生化处理之后出水的COD、氨氮等指标不能达到排放和回用标准，用于循环冷却水系统会造成粘泥生长、结据腐蚀等不良后果，而直接排放不仅会对环境产生危害，也会造成水资源的极大浪费。在这种情况下，对煤化工废水进行深度处理回用是唯一也是必然的选择。
膜处理技术由于其高效、实用、可调、节能和工艺简便等特点，已经被广泛地应用于污水回用领域其中在煤化工废水深度回用方面的应用尚属技术开发前沿，有着广阔的前景。随着制造工艺的提高，曾被认为是十分昂贵的膜处理技术成本逐渐降低，具有很强的竞争力。现在应用得较多的膜处理技术有微滤、纳滤、超滤、反渗透等。
目前煤化工废水深度回用的膜技术工艺应用较多的是UF-RO工艺，此工艺中反渗透膜的高脱盐率有利于处理后的水回用于循环冷却水，但是也存在着系统运行压力高、产水率低、浓水产量大、膜容易污堵等问题，进一步造成运行维护成本的增加，也不利于浓缩液的处理。由于纳滤膜较反渗透膜具有抗污染力强、运行压力低、经济性高等特点，进一步开发出UF-RO工艺，也能够达到循环冷却水TDS小于mg/L的要求，产水率较高。但是NF对一价离子特别是氯离子没有去除作用，循环排污水回到污水处理系统易造成氯离子等的累积。为了解决这一问题，在UF-NF之后还是需要反渗透进行处理以维持系统盐分和氯离子的平衡，同时NF的存在也为RO提供了保护作用。所以釆用UF-NF-RO是经济可行的工艺，能达到较好的处理效果并且系统运行稳定、清洗周期较长。
UF-NF-RO膜技术用于煤化工废水的深度回用具有明显的优势，主要体现在：
1、系统运行可靠稳定，维护周期延长；
2、连续运行产水水质好且水质波动小；
3、便于废水处理后分级回用，利于实现物尽其用，降低处理成本；
4、系统集成度高，占地面积小；
5、自动化程度髙，操作及维护简单；
6、无需使用酸碱，安全性高，无污水排放，环境污染小。
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