随着城市人口不断增长，再近年来加上北京的当地气候持续干旱。随之而来的就是供水能力不足等问题意义暴露出来。为了能够缓解用水紧张，第九水厂几经升级改造不断提高供水能力，从原有150万m3提升到170万m3，成为目前亚洲规模最大，净水工艺和净水设备最现代化的地表水处理厂之一，也是首座采用了先进的超滤技术。如今，第九水厂承载着北京市区超过一半的供水任务。
2008年3月，北京第九水厂开始实施了应急改造工程，设计并建设了回流水膜处理车间，投资7000余万元，同年7月，供水试运行，日增处理能力7万m3。该升级改造工程采用沉淀池+浸没式超滤膜组合工艺，原水为滤池反洗水和沉淀池排泥水，经混合絮凝、超滤膜过滤、活性炭吸附等深度处理工艺，最后出水水质符合国家标准。
北京自来水相关负责人介绍说：“超滤膜技术，在几年前还是‘奢侈品’，原因是当时国内膜技术尚未成熟，主要是靠国外进口，从而膜丝加个一直居高不下，大多数水厂根本承受不起这样的价格，致使众多自来水厂中的超滤膜改造方案不断的流产。直到近两年国产超滤膜技术地不断提高，甚至超越国外品牌，产品质量也有质的变化。在大规模供应后价格才迅速趋向于合理合理的范围，现今国内已产生一大批较好的超滤膜厂家。膜技术相对成熟的厂家大多都聚集在北京，广州，武汉等地区。
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