本成果建立了二级处理水新指标体系，按用途品质将再生水分类，并综合国家相关标准，形成不同用途类别的再生水处理目标；研究得到了适对二级处理水质满足低品质再生水处理目标的以“混凝-沉淀-过滤”为核心的深度处理技术及适用流程，获得了工艺稳定、高效运行的技术参数；解决了以“超滤”为核心满足高品质再生水处理目标的工艺中多个关键问题，建立了膜污染新的理论模型，从微观作用力角度阐述了膜污染机理，研发了运行过程膜污染自动调控技术与装置及多种高通量、抗污染的改性超滤膜。研究得到了高效低耗的“短程生物脱氮”预处理技术，形成了“低溶解氧下生物预处理实现脱碳除氮与超滤耦合、石灰除硬度微絮凝与超滤耦合及生物曝气滤池与超滤耦合”适于工业冷却与景观等用途的3种以超滤为核心的再生工艺。研究成果已经在北石桥污水处理回用工程、苏州有色金属研究院有限公司人工湖湖水净化工程、西安市丰庆公园等8个实际工程中应用，累计产生经济效益2.6亿元。