伴随经济发展和社会进步，我国的城市化发展步入了快车道。在城市化的进程中，大量新兴城区的建设提升了城市功能、推动了城市跨越式发展。然而，由于大规模的扩张建设，新兴城区也存在各种各样的问题，其中水资源缺乏就是一个不可回避的现实。论文以西安某新兴城区为例，分析了该城区建设过程中存在的区域地表水不足和地下水水质差的资源性缺水问题，提出了以城市污水再生回用解决区域工业用水、家庭冲厕、市政杂用、景观绿化和消防储备的资源循环利用思路，并构建了以强化混凝工艺和臭氧-气浮工艺为主体的污水再生回用处理系统，建设了处理水量为10000m3/d的污水再生处理设施及与之匹配的输配水管网。项目的实施效果表明，该地区构建的城市污水再生回用系统出水水质良好，其中专利技术臭氧-气浮污水再生工艺对水中色度、异嗅味、NH3-N以及铁、锰离子的去除方面具有更好的效果，其出水水质完全满足以锅炉补水和工业循环冷却水处理系统的进水要求，满足了再生水用户对各种用途的使用要求。项目的实施，改善了缺水城区生态环境，实现了污水再生利用的多元化，取得了良好的环境效益、经济效益和社会效益，为西北地区新兴城区建设过程中存在的水资源短缺问题提供了实施范例。