北京的这片沃土承载着2000多万人口，支撑着每年10%的经济发展速度。然而，北京是个资源性缺水的城市，境内没有能够提供水源的大江大河，水源主要靠天然降水。人均水资源占有量不足300立方米，比严重缺水的以色列少1/2以上。特别是1999年以来，北京遇到了连续11年的干旱，加剧了水资源紧缺的矛盾。面对严峻的考验，北京一方面大力推进节水型社会建设，实行计划用水，定额管理，另一方面将开源的目光投向了全市每年产生的近13亿立方米污水上。在加快污水处理设施建设的同时，大力推广污水再生利用。使污水处理从单纯削减污染物走上了循环利用的道路。如今，再生水已成为北京稳定的新水源，2000年至2010年累计利用再生水近33.6亿立方米，相当于1680个昆明湖的水量，也接近于2010年全市全年的总用水量。
建成污水处理厂40座、再生水厂17座
为推广使用再生水奠定基础
北京从污水处理到再生水回用经历了近20年的发展历程，大体经过起步、开发利用、循环利用三个阶段。建设了一批污水处理和再生利用的硬件设施，为再生水的推广使用奠定了坚实的基础。
从1990年至2003年是北京市污水处理和再生水利用的起步阶段，再生水利用从无到有。
1990年本市当年产生污水量近11亿立方米，其中市区污水7.8亿立方米。近80%的污水直接排入市政管道，绝大部分最终进入河道。经过污水处理厂处理的污水只有0.57亿立方米。处理率7.2%。从1990年至2000年，为了改善城市水环境，还清河湖水质，城区加快了污水处理厂建设，先后建成了北小河、高碑店、方庄3座污水处理厂，日处理污水能力达108万立方米，城区污水处理率达到40％。污水处理厂的出水仍然直接排到下游河道。
1999年至2003年北京连续5年干旱，降水量只有平均年份的70%，水资源供需矛盾凸显。从2001年开始，北京市以筹办奥运会为契机，着手开发再生水利用工程，建成了北京第一座再生水厂——北京市第六水厂，并投入使用。水源来自高碑店污水处理厂的出水，每天输送2万立方米，经深度处理后，开始向市区提供市政用水，代替自来水，用于工业冷却、园林绿化、河道景观、道路冲刷降尘、洗车、冲厕等用途。2003年全市利用再生水2.1亿立方米。
2004年至2008年是北京市污水处理和再生水利用的开发利用阶段，将再生水纳入了水资源配置计划，在全市较大规模地推广使用再生水。
2004年在连续干旱年的情况下，为加强水资源的统一管理，北京市水务局应运而生。水务局的成立实现了全市水资源保护、管理、利用的城乡统筹和统一调度，对污水资源化进一步形成共识，有力地促进了全市污水处理和再生水利用工程建设的快速发展。
至“十一五”末，全市建成大型城镇污水厂40座，小型污水处理设施43处，村级污水处理设施650座。全市污水处理能力达到378万吨/日，年处理污水达11亿立方米以上。污水处理率82%，中心城区达到95%。全市建成高品质再生水厂17座，其中城区7座、郊区10座，日生产能力77万立方米/日。再生水管线705万公里，年再生水利用量6.8亿立方米以上，再生水利用率达到60%，占全市用水量的18%。北京成功地实现污水资源化。同时,从2001年至2010年城区和郊区城镇共处理污水78亿立方米，累计消减污染物（按COD计算）275万吨，每年消减人均排放污染物（按COD计算）17公斤。
从2009年开始，北京进入污水处理和再生水利用的循环利用阶段，实现“一水多用”的水资源利用目标。
“一水多用”就是新水主要满足生活用水需求，排放的污水经污水处理厂深度净化处理后，作为二次利用水源，用于工业、河湖环境、园林绿化和市政杂用等；河湖环境用水通过河道流到下游郊区水网，用于农业灌溉和湿地水生态建设，同时涵养地下水源。
最明显的标志是在北运河的支流温榆河上建设引水工程，将温榆河的水经过处理后引入潮白河，实现北运河——潮白河跨流域调水。每年可从北运河向潮白河调水7000万立方米。不仅改善了潮白河的生态环境，而且有效回补地下水。
永定河生态环境用水主要是再生水。市区的污水处理厂升级改造后，出水水质可以达到地表水Ⅳ类标准, 每年可为永定河提供环境用水1.2亿立方米。其中除本区域五里坨、门头沟再生水以外，还要通过调水工程将清河的再生水、小红门和卢沟桥的再生水调到永定河。形成溪流——湖泊——湿地连通的健康河流生态系统，为两岸五区创造优美的生态水环境，同时补充地下水。
取得科研数据100多万个，出台政策及政府规章
年利用再生水从0到6.8亿立方米
为推进再生水的广泛使用，10多年来北京市不断加大对工业、农业、园林绿化、水环境使用再生水的科研力度，通过再生水安全性的基础研究和跟踪研究,提出了再生水的生物学检测指标和标准。
北京水利科学研究所与各科研单位通力合作，对《再生水作物灌溉技术研究与示范》、《北京市再生水农业灌溉利用示范研究》以及《再生水用于城市园林的安全性和可行性综合评价》等课题进行深入探讨，得出科研数据100多万个，为农业灌溉、园林绿化、工业冷却用水、河湖景观使用再生水提供了科学依据。
为引导扩大再生水使用，北京市出台了鼓励政策和政府规章。
2006年出台了《北京市促进再生水利用发展意见》，明确再生水利用要依照资源节约、安全可靠、环境友好的原则，优水优用、一水多用、重复利用的原则，坚持重点发展工业、扩大农业灌溉、增加景观用水、推动市政杂用的发展原则。
《意见》明确提出进一步完善水价格体系，利用价格机制调动用户使用再生水的积极性，从整体上提高再生水的利用量。通过制定与再生水价格体系相匹配的运营补偿政策，调动企业的生产积极性，扶植再生水产业发展。明确再生水管网能够覆盖的用水单位，凡具备再生水使用条件的，必须按规定建设再生水管道及其附属设施，并积极使用再生水。
为提高再生水的质量，2008年北京市水务局编制了《北京市区再生水循环利用方案》，提出了污水处理厂全面升级改造意见。为进一步改善首都水环境，减少污染物排放，明确了市区现有再生水出水水质均要达到地表水Ⅳ类水体标准。
《方案》中规定，本着“先近后远、先易后难”原则，优先发展大用户，兼顾发展中小用户，发挥已建管网的能力效益，逐步扩大用户范围和用水量。中心城区重点建设以现有污水处理厂为基础形成较成熟的再生水供水系统。重点发展工业、扩大农业灌溉、增加景观用水、推动市政杂用的发展原则，将再生水纳入全市水资源统一调配管理系统，形成地表水、地下水、再生水、雨洪水、外调水“五水”联调的供水格局。《北京市排水和再生水管理办法》从2010年1月1日起施行。《办法》明确了排水和再生水设施运营与养护的责任，确立了污水处理和再生水利用管理制度，首次提出了村镇污水处理设施和再生水回用运行养护指导性意见。
为加强污水处理和再生水的管理，保证污水处理设施的正常运行和再生水达标排放，各污水处理厂已安装了在线监测设备，随时将在线监测数据传到水务部门，为确保出水水质使用安全创造条件。
从2001年至2010年年利用再生水从0到6.8亿立方米，再生水已成为北京稳定的新水源。再生水按照重点发展工业、扩大农业灌溉、增加景观用水、推动市政杂用的发展原则加以利用。从2003年开始再生水作为工业冷却用水。第一热电厂和华能热电厂相继使用高碑店污水处理厂再生水作为工业冷却水，经过几年的努力，建设和完善管网和其他输送设施，对现有工业企业设备进行改造，工业年使用再生水1.4亿立方米，全市9座热电厂的冷却用水全部使用再生水，逐步替代了新水源。
扩大农业灌溉使用再生水。通州、大兴等区疏通沟渠，清除河道垃圾，整治河道43条238公里, 建成骨干配水设施74座，使一条条沟渠连通起来。对原有的新河灌区、凉凤灌区、北野厂灌区进行改造，形成了北京东南郊水网。再生水灌区达到58万亩。农业年利用再生水已超过3亿立方米。增加水面200万平方米，改善了地区生态环境。不但替代了大量清水，还减少了农民用电抽取地下水灌溉的成本，同时使地下水得到有效回补。
再生水作为新水源加入到城区环境用水补充水源当中。在北京新一轮河湖治理中,六环路以内总长520公里的52条河道已全部还清，其中70%以上用的是再生水。通过优化配置地表水、再生水和雨洪水，努力增加城市河湖环境用水。紫禁城外，筒子河流水潺潺，护城河水清岸绿；城市周边，凉水河污浊不再、北运河重现碧波。再生水使活起来的京城水系川流不息，流淌出蓬勃的生机和活力。
为改善昌平崔村、兴寿2个镇5个村的水环境，解决昌平东部地区农业灌溉和环境用水，本市将116万立方米再生水向南庄水库补水，年引水量1000万立方米，有效地改善了当地水环境，同时也为北运河流域水系综合治理中其他水网的建设和管理提供了经验。
湿地具备净化水质、滞蓄雨洪、涵养水源、回补地下水的独特功能，北运河经过综合治理,沿主干河道建设湿地12处，总面积可达到600万平方米，水源主要来自再生水、雨洪水。现已建成海淀翠湖、西玉河、昌平沙河、白各庄、朝阳马泉营、通州运河6处生态湿地，新增220万平方米水面，完善了河道生态系统，提高了水体自净能力。
位于大兴区的三海子郊野公园，面积1.2万亩，一期工程实施面积2286亩，以湿地景观建设为主，规划建设550亩水景观，全部建成后，将成为北京南城具规模、重特色、富内涵、成景观、多功能、可持续的郊野公园。主要水源为小红门污水处理厂的再生水。处理后的再生水排入凉凤灌渠，通过河道过滤、潜流湿地二次净化进入公园，形成公园湿地及水景观后，循环流回凉凤灌渠，可继续为下游提供灌溉用水。
大兴的新城滨河森林公园，总面积8074亩，公园景观用水水源主要是再生水，由黄村再生水厂为新城河湖景观每天输水10万立方米。
通州新城滨河森林公园是以京杭大运河为主线的带状城市森林公园，总面积10700亩。利用再生水和雨水作为景观用水，结合生态治河、营造优美水环境，建成后将具备滨河文化、水岸风情、度假、湿地展示、游憩、趣味运动六大功能，将成为市民休闲、娱乐、纳凉的场所。
建成4个热电厂回用系统、6个河湖环境补水工程
2015年再生水利用将达到10亿立方米
“十二五”是水务发展大有作为的战略机遇期，也是北京再生水事业发展难得的历史机遇期。北京要进一步采取有效措施，加大再生水的科研力度，加强基础设施建设，提高再生水利用率。
北京水务继续坚持以科学发展观为指导，以水源安全保障为主线，以流域综合治理和供排水设施建设为重点，坚持“向观念要水、向机制要水、向科技要水”，以循环水务的理念，加快推进“民生水务、科技水务、生态水务”建设，建立最严格的水资源管理制度，全面推进节水型社会建设，为首都经济社会和“人文北京、科技北京、绿色北京”的可持续发展及世界城市建设提供支撑和保障。
按照北京水务“十二五”规划，要继续实行最严格的水资源管理制度，按照用水总量控制、生活用水适当增长、工业用水零增长、农业用新水负增长、生态环境扩大再生水使用的原则，确定用水量。进一步开发利用本地的水资源，在坚持节约用水的同时，大力推广使用再生水，提高再生水利用率。
计划2015年再生水利用量达到10亿立方米，约占全市总用水量的近1/3。其中工业利用再生水1.6亿立方米，河湖环境利用再生水4.2亿立方米，市政杂用利用再生水0.7亿立方米，农业利用再生水3.5亿立方米；城六区18座污水处理厂全面完成升级改造，新建污水处理厂全部建为再生水厂，出水水质达到地表水Ⅳ类标准，形成再生水利用新格局。
随着污水处理厂的升级改造、再生水厂建设和再生水用户的扩大，北京将逐步形成“城六区利用24座再生水厂，再生水生产能力达到412万立方米/日；新城规划新建、扩建再生水厂34座，新增再生水生产能力143万立方米/日。42个重点镇均建有再生水厂，水源区村村有再生水生产设施。计划建成4个热电厂回用系统、6个河湖环境补水工程，实现30条河流、27个湖泊、100处郊野公园全部使用再生水；新城利用34座再生水厂向郊区10个水网、10个万亩滨河森林公园、50万亩农田灌溉供水。”的污水资源化利用格局。
计划建设再生水调水工程，确保各区域河湖景观用水。北京市区污水处理厂升级改造后，再生水从水质和水量除能满足工业用户、扩大绿地再生水灌溉的要求以外，还能满足市区河湖水体水质、水量的要求。规划配合卢沟桥、清河、高碑店、小红门、酒仙桥等污水处理厂升级改造工程，配套建设再生水输配水系统，向永定河提供优质、稳定的再生水水源，改善当地环境质量，服务永定河绿色经济走廊建设；为朝阳区CBD东扩提供环境用水；为通州建设国际化新城提供水资源和水环境的双重保障。
