在城市污水处理厂的建设过程中，经过二级处理后的处理水这种水量相对稳定的水源作为一种新的可重新利用的水资源，如何加以再利用，已逐步受到重视和关注，也日益成为用水发展的方向趋势以及一项研究课题。本文采用理论与实践相结合的方法，借鉴国内外回用水利用的理论和经验，针对西安市水资源以及回用水具体使用的现状，主要对西安市西南郊地区的回用水潜在用户、用户使用回用水的水质要求及工艺方案进行分析。通过对西安市西南郊地区的回用水用户进行潜力分析，确定可在西南郊地区污水处理工程中同期建设5万m3／日回用水利用设施及17公里回用水输送管道的实施方案，主要用于工业循环冷却、园林绿化、市政杂用以及沿线企业。根据用户使用回用水的水质要求确定了回用水的出水水质，参考国内外先进经验，结合西安实际情况，制定了采用二级出水混凝、沉淀、过滤、消毒后回用的工艺流程方案，通过工艺方案的比较进行了回用水系统方案设计。通过对回用水工程进行技术经济分析，对工程效益进行评价，得出西南郊地区实施回用水利用工程具有良好地环境效益、社会效益和经济效益。本文探求了在城市大面积、成区域使用回用水的具体模式及方法，同时结合国内以及西安市回用水具体利用中存在的问题提出了合理地建议，为西南郊地区回用水利用的具体实施提供依据，为国内回用水利用的发展和推广提供参考。