沙河再生水廠的處理水源為市政污水，產水用于城市雜用水和景觀環境用水，部分排入沙河水庫，為河道提供更優良的景觀用水，改善下游水質，提高沙河水庫的水質狀況。執行《城市污水再生利用城市雜用水質》(GB/T 1892-2002)標準，同時滿足《城市污水再生利用景觀環境用水水質》(GB/T 1892l-2002)中觀賞性景觀環境用水（河道類）的再生水水質要求。
浸沒式超濾膜技術憑借占地面積小、水回收率高和出水水質優良等特點，hdpe雙壁波紋管已在再生水處理領域得到了廣泛應用。該項目中浸沒式超濾膜系統主要用于將二沉池出水進行進一步的分離處理。一期擴建項目處理水量為1萬噸/天，自運行以來，北京賽諾膜技術有限公司提供的浸沒式膜組件應用系統運行穩定，產水水質優良。
浸沒式超濾膜技術屬世界先進水處理技術，但在國內水廠建設和改造中應用較少，且規模不大。目前，該項技術用于10萬噸以上規模的自來水廠在我國尚屬首次。南郊水廠水質改善工程建成后，將成為國內工藝最先進、規模最大的應用浸沒式超濾膜技術的自來水廠。
南郊水廠水源取自引黃水庫（南郊水庫），此水源主要表現為耗氧量、藻類、低溫低濁等水質問題。針對原水水質特點，南郊水廠水質改善工程采用高錳酸鉀預氧化（或粉末炭）+混凝沉淀+沙濾+超濾處理的組合工藝，該工藝可全面解決微生物、有機物、耗氧量超標以及異味和口感問題。其中浸沒式超濾膜處理是改造工程的核心凈水單元。
