Nước thải được xử lý có thể được tái sử dụng trong công nghiệp (ví dụ ở tháp làm mát), nạp bổ sung các tầng ngậm nước, trong nông nghiệp và phục hồi các hệ sinh thái tự nhiên. Trong nhiều trường hợp còn có thể được sử dụng để làm nước uống.Đã có một số công nghệ có thể xử lí nước thải để sử dụng. Kết hợp của nhiều công nghệ này có thể đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về xử lí và đảm bảo rằng nước được xử lí an toàn vệ sinh, có nghĩa là không có vi khuẩn và vi rút. Dưới đây là một số công nghệ điển hình: ozon hóa, lọc siêu lọc, điều trị hiếu khí (bioreactor màng), thấm thấu chuyển tiếp, thẩm thấu ngược, oxy hóa tiên tiến.Một số hoạt động đòi hỏi nước không tinh khiết, trong những trường hợp này, nước thải có thể được tái sử dụng với ít hoặc không qua xử lí. Ví dụ: nước sử dụng trong nhà vệ sinh có thể làm sạch bằng cách sử dụng greywater từ phòng tắm và vòi hoa sen được xử lí sơ bộ hoặc không xử lí;

Nông nghiệp

Có thể sử dụng nước đã xử lí để tưới tiêu.Thuận lợi: chi phí thấp, có thể cung cấp liên tục với bất kì điều kiện thời tiết, khí hậu và tiết kiệm nguồn nước sạch. Nguồn nước tưới tiêu này có ích cho thực vật vì trong thành phần có chứa các chất dinh dưỡng như nito, photpho và kali.Thực tế, khoảng 90% nước thải sản xuất trên toàn cầu vẫn không được xử lí, gây ô nhiễm nguồn nước rất lớn, đặc biệt là các nước có thu nhập thấp. Ngày càng có nhiều khu vực sử dụng nước thải không qua xử lý để tưới.Các thành phố cung cấp thị trường sinh lợi cho sản phẩm tưới, vì vậy sẽ hấp dẫn đối với nông dân. Tuy nhiên vì nông nghiệp phải cạnh tranh với nguồn nước ngày càng khan hiếm với người sử dụng trong ngành và người sử dụng thành phố, thường không có phương án nào thay thế cho người nông dân nhưng phải sử dụng nước ô nhiễm đô thị trực tiếp để làm nước;

Rủi ro về sức khỏe

Nước thải hỗn hợp của thành phố có thể chứa hỗn hợp các chất ô nhiễm hóa học và sinh học. Ở các quốc gia có thu nhập thấp, thường có nhiều mầm bệnh xuất phát từ phân, trong khi các nước đang phát triển, nơi phát triển công nghiệp vượt quá quy định về môi trường, có nguy cơ ngày càng tăng từ hóa chất vô cơ và hữu cơ.Tổ chức Y tế thế giới, phối hợp với Tổ chức Nông Lương Liện Hiệp Quốc (FAO) và Chương trình Môi trường Liên Hiệp Quốc (UNEP), đã đưa ra hướng dẫn sử dụng nước thải an toàn vào năm 2006. [6]Các hướng dẫn này ủng hộ một cách tiếp cận “rào cản nhiều” đối với việc sử dụng nước thải, ví dụ bằng cách khuyến khích nông dân áp dụng các hành vi giảm nguy cơ khác nhau. Bao gồm việc ngừng tưới vài ngày trước khi thu hoạch để cho mầm bệnh chết đi dưới ánh mặt trời, sử dụng nước cẩn thận để không gây ô nhiễm các loại rau, làm sạch rau bằng cách tẩy uế hoặc cho phép bùn thải được sử dụng trong nông trại để khô trước khi sử dụng như một phần của con người.[7]