在环保要求日益严苛的前提下，很多难降解的污水处理不可避免的选择了催化氧化这种工艺，催化氧化可以将水中的污染物氧化分解为无害的无机物，从而达到污染治理的目的，其中所使用的催化剂可以使反应速率成倍增加，并提高污染物分解效率，且催化剂本身不损耗，可以重复利用。

　　目前所使用的水处理催化剂多数为金属氧化物，为了取得更高的效率，通将催化剂加工成非常细小的颗粒，甚至纳米级颗粒，此种颗粒可以在水中以稳定的胶体形式存在，具有比表面积大、活性强、效率高的特点，同时可以通过其他手段(如紫外照射)进一步提高催化效率。但此类催化剂加入污水后较为稳定，很难分离，回收利用十分困难。但如果不回收，由于催化剂价格昂贵经济上无法接受，同时会成为新的污染物。

　　正是由于这些原因，目前所采用的方式是将催化剂颗粒附着在填料、塔板等载体上，使其不会随水流失，但这种方式带来的缺点也是非常明显的，首先附着在载体上极大限制了催化剂和水充分接触，附着层的厚度、粘接方式等因素极大地降低了催化剂的比表面积，活性和效率比分散在水中的效果大打折扣;其次，由于载体透光性弱甚至不透光，以及催化剂附着在载体表面后降低了载体的透光性，制约了光催化的应用，无法使用紫外光等手段进一步提高催化效果。

　　可以将固体的纳米级的催化剂分散在水中，充分发挥催化剂比表面积大、催化效率高的特点，通过膜柱将催化剂有效回收，并且回收的催化剂加入到待处理的污水中，继续催化氧化，降低催化氧化的经济成本，以克服现有技术存在的上述不足。