北京市作为一个人口超过2000多万的特大型城市，每日产生的污水达到500多万吨，高碑店污水处理厂一直是北京市最大规模的污水处理厂，该污水厂一期二期工程分别于1993年和1999年竣工通水，主体采用AAO工艺，出水水质达到污水综合排放标准 GB8978 1996 的二级排放标准。
随着北京市对污水排放标准和再生水需求的提高，原有的技术已不能满足水质达标和再生水利用的要求。2013年，北京市正式印发《加快污水处理和再生水利用设施建设三年行动方案（2013-2015年）》，提出三年内全市新建再生水厂47座，所有新建再生水厂主要出水指标一次性达到地表水Ⅳ类标准。在此背景下，高碑店污水处理厂升级改造工程于2013年开工建设，并于2016年7月投入试运行。在此之前，世界上还少有百万吨级处理量的污水处理厂升级为再生水厂的先例，高碑店再生水厂在污水处理厂的基础上扩容升级，一跃成为业界眼中的世界最大规模的高品质再生水厂。
据悉，该再生水厂采用了“反硝化生物池+超滤膜”工艺，将二级处理出水进入反硝化滤池中脱氮、除磷，再经由碧水源自主研发的超滤膜技术过滤，可有效地去除了颗粒悬浮物、藻类、细菌、病毒、胶体、蛋白质及其他不溶解的污染物等。之后，出来的膜后水再经臭氧氧化脱色、紫外线消毒，从而保障出水水质安全达标。再生水厂建成以来，除给水源六厂、华能电厂冷却水供水外，一部分再生水还作为景观环境用水，给凉水河、南护城河、郊野公园等地补充环境用水，大大节约了优质自来水资源，保护和改善城市景观水体水质。
目前，碧水源膜法水处理技术已在北京多个大型项目中应用，如小红门污水处理厂、清河再生水厂等，其中小红门污水处理厂同样以碧水源的超滤膜为深度处理关键技术。据悉，小红门污水处理厂已成为北京市第二大再生水厂，仅次于高碑店再生水厂的规模。升级改造工程完成后日处理量为60万立方米，接近三分之一的昆明湖蓄水量。
据了解，创立于2001年的碧水源，是国内唯一一家集全系列膜材料研发、全系列膜生产与装备制造、膜工艺应用于一体的环保企业，以其世界领先的膜技术解决我国“水脏、水少、饮水不安全”的三大难题。其核心技术两次荣获国家科技进步奖，为解决我国水环境污染和水资源短缺问题提供了突破性的技术选择与支撑。
