再生水作为城市的第二水源，既削减了环境污染，又能有效增加了水资源，对城市的发展具有重要意义。许多国家和城市已经将再生水纳入战略考虑，再生水一般用于绿化灌溉、生活杂用水、地下水回灌或者工业用水，部分地区将在再生水作为饮用水或者间接饮用水。面对世界各地日益增长的再生水饮用研究、实践和发展需求，世界卫生组织（WHO）于2017年8月首次发布了《再生水饮用回用：安全饮用水生产指南》，旨在为各国开展再生水饮用规划、设计、运行、管理和系统评价等工作提供技术指导，逐步引导并规范再生水饮用的广泛、深入和可持续发展。
美国再生水利用发展
美国是世界上最早，也是最多开展污水再生利用的国家之一。最早的再生水饮用是1962年美国加州Montebello Forebay再生水间接饮用案例。目前，间接饮用约占再生水总利用量的15%，直接饮用约占0.2%。主要采用的处理工艺为“反渗透-高级氧化（RO-AOP）”或“臭氧+生物活性炭（O3-BAC）”路线。洛杉矶计划在2035年实现污水100%回用，洛杉矶4座主要污水处理厂Hyperion、Glendale、Tillman和Terminal Island，提供了全市用水量的2%来自它们提供的回用水。位于洛杉矶国际机场西边的Hyperion污水厂，是洛杉矶最大的污水处理厂，目前接收全市约81%的城市污水，出水回用率为27%。洛杉矶计划将Hyperion改造成100%的回用率，届时全市再生水供给率将升至35%。
新加坡再生水利用发展
新加坡国内水资源总量6亿m³，人均水资源只有211m³，居世界倒数第二，是全球范围内水资源最为匮乏的国家。目前新加坡的用水需求约为193万m³/d，其中居民生活用水占比45%，工业等其他用水占比55%。人均综合用水量350 L/（人∙d），人均居民生活用水量143 L/（人∙d）。根据新加坡相关规划，到2060年，新加坡的总需水量将增加一倍，其中居民生活用水占比30%，工业等其他用水占比70%，人均居民生活用水量进一步降低至130 L/（人∙d）。面对水资源严重匮乏和日益增长的用水需求问题，新加坡政府提出开发四大“国家水喉”计划，即雨水收集（存水）、进口水、新生水（NEWater）和淡化海水。目前新生水和淡化水处理规模已达到130万m3/d。未来计划到2060年（与马拉西亚供水协议到期前一年），新加坡将完全实现水资源的自给自足，即在总人口达到目前3倍的情形下，海水淡化和新生水要能够满足水资源需求量的80%，其中新生水占55%。NEWater采用严格的三步纯化工艺生产，包括超滤/微滤，反渗透（RO）和紫外线（UV）消毒。
自NEWater项目开展以来，新加坡陆续建设了多座NEWater 水厂，包括勿洛、克兰芝、乌鲁班丹以及樟宜Ⅰ、Ⅱ期等5座水厂。新生水厂总产量超过70万m³/d，已能满足40%的用水需求，计划在2060年产能上升至 60%的用水需求。新加坡现有现有和即将建成海水淡化厂总产量达到86万m³/d，包括大泉、新泉、大士、滨海东及裕廊岛等5座水厂。樟宜第二新生水厂是新加坡产能最大的NEWater水厂，由我国北控水务集团旗下进行开发建设，并于2016年11月投产，设计进水规模约30万m³/d，设计产水能力为22.8 ×104m³ /d，总系统回收率可达到75%以上。原水为樟宜污水厂出水，经处理后生产新生水，为新加坡提供工业用水和自来水水源补充。
日本再生水利用发展
东京都管理的20个再生水中心，每天处理污水约550万m³，每天向7个地区的188个设施供应1万m³的再生水，作为大楼的厕所用水、冷却水等。日本下水道局充分利用了“夏天冷，冬天暖”的温差特性，在13个再生水中心作为冷暖气的热源使用的同时，在3个地区作为冷暖气的热源使用。为了节约用地面积，有效利用土地，采用将沉淀池分为两层，加深反应槽等措施。另外，与区政府和市政府合作，在覆盖设施的屋顶上建造公园或者科普馆，并向公众开放。日本东京森崎水再生中心是日本最大的水再生中心。处理后的水一部分排放至东京湾内，另一部分经砂滤后除用作中心内设备的清洗与冷却用水、洗手间用水外，还供应给大田清扫工厂。
我国再生水利用发展
目前我国再生水利用率约为13%，再生水设施、设备生产率仍然较低，亟待发展。今年年初国家发展改革委、生态环境部、科技部、工业和信息化部等十部委联合发布《关于推进污水资源化利用的指导意见》明确要推动我国污水资源化利用实现高质量发展，到2025年，全国地级及以上缺水城市再生水利用率达到25%以上，京津冀地区达到35%以上。预计2035年我国再生水利用率将达到40%以上。