为了确保新加坡未来发展用水的可持续供应，新加坡公共事业局（PUB）和环境部（ENV）于1998年启动一项污水回用研究的项目。该项目的主要目标是确定采用回收城市污水（新生水）作为水源补充新加坡供水的可行性。来自生活用水、工商业用水的废水通过综合下水道管网系统进行收集并在六座废水处理厂按照二级生化标准进行处理。这种经过处理的出水将成为战略备用水资源。研究证实通过采用先进的成熟双膜过滤技术，可产生高质量的回用水（新水源）。

回用水研究包括每天处理量为10,000m3/天的先进水回收厂的设计、施工和运行，采用最新技术水平的双膜（超滤和反渗透）和紫外线技术。这座新生水厂建在 Bedok废水处理厂内并于2000 年5月投入运行。公共事业局（PUB）选用MEMCOR膜过滤技术作为这项研究的最可行的超滤系统。专家小组由下列领域的当地和外国专家组成：工程、生物、生物医学、化学和水处理技术，并于1999年1月正式成立，负责监督新生水研究工作。在对新生水回收厂性能进行评估并对最终水质进行为期两年的各种试验后（包括物理/化学分析、杀虫剂/除草剂分析、放射性核素、合成与天然荷尔蒙、微生物试验以及对鱼和老鼠进行的毒理试验），专家小组得出以下结论：新生水的饮用是安全的并符合美国环保署国家一级和二级饮用水标准以及联合国卫生组织饮用水准则的最新要求以及新加坡应接受非直接饮用重新利用的方案。

研究的结果促使新加坡公共事业局（PUB）启动新的方案为芯片制造厂及其他非饮用行业提供新生水。2002年1月，新加坡公共事业局（PUB）在克兰芝（Kranji）水回收厂安装和调试第一期新建双膜法高品质回用水厂（HGWRP）。该厂将MEMCOR 53,000m3/天浸没式超滤系统(CS)（浸入式连续膜过滤）与40,000 m3/天反渗透（RO）和紫外线（UV）技术进行组合，采用该厂二次生化出水生产出高品质回用水。浸没式超滤系统（CS）膜过滤工艺将MEMCOR成熟的压力式CP产品专用技术与浸入式配置进行组合，以扩大生产规模、降低占地面积并提高运行的经济效益。该厂于2002年12月投入运行，而且目前由公共事业局（PUB）运营。工厂的设计预留二期扩建，最终的处理能力将达到72,000m3/天（1900万加仑/天）。克兰芝（Kranji）高品质水回收厂（HGWRP）是一座处理能力达到40000m3/天（1050万加仑/天）的双膜法废水回收厂。该回收厂将MEMCOR 浸没式膜过滤技术 浸没式超滤系统(CS)与反渗透（RO）和紫外线（UV）技术进行组合，利用二级生化出水生产高品质水。多重屏障工艺确保消除病原体。中水厂内主要工艺装置包括：
1、二级生化出水输送系统，包括加氯系统和均衡池；
2、膜过滤——6套480S10T 浸没式超滤系统(CS)系统；过滤水储存，包括加氯系统；
3、反渗（RO）——5行、2段排列（第一段每行49套压力容器，第二段每行24套压力容器，每套压力容器包含7个元件）；
4、紫外线（UV）——3台紫外线装置，用于消毒；成品水储存以及输送系统，包括pH值和余氯控制装置。

一、膜过滤
经氯氨化处理二级生化出水（膜过滤[MF]的进水）从流量均衡池通过粗过滤器被输送到浸没式超滤系统（CS）进水渠道。浸没式超滤系统（CS）进水渠道将进水分配给浸没式超滤系统（CS）膜滤池。在每个膜滤池的底部，由于滤液泵的抽吸，使进水通过超滤膜。对泵的速度进行控制，使滤池内保持特定的滤液流速。滤膜可去除进水中所有的悬浮固体、细菌以及病原体。MEMCOR 浸没式超滤系统(CS)将为单排六格480S10T；浸没式超滤系统（CS）滤池与运行所需的辅助工艺和控制系统集成。每个滤池安装448个模柱（每个滤池内有14个膜掛架，每个膜掛架包含32个膜柱）以及一个“预留扩建膜掛架”（未安装任何膜柱的挂架），以备未来扩需要：MEMCOR 浸没式超滤系统(CS)
MEMCOR 浸没式超滤系统(CS)的主要设计特征包括：模块化（6个独立的滤池，包括一格预留空置滤池）；紧凑的占地面积；易于维护；配备移动式维修平台（MEMSAP），可将膜柱安装与维修时间降至最低限度。每个滤池由过滤泵与就地阀门集成，阀门用于独立流量控制、反洗和在线就地清洗（CIP）。滤池的位置紧靠进水渠道。反洗管道安装于滤池下部。在反洗过程中，将滤池的废水通过重力排放到反洗废水集水坑内。MEMCOR 浸没式超滤系统（CS）包括滤池运行所需的辅助设备。
1、浸没式超滤系统（CS）反洗
定时对浸没式超滤系统(CS) 系统进行反洗。反洗采用低压空气对膜纤维表面进行擦洗，同时使滤液反向通过滤膜。在滤膜表面得到净化和反洗后，将反冲洗废水从滤池完全快速地排放，然后再返回过滤运行之前快速重新进水。反冲洗废水返回到克兰芝（Kranji）水回收厂的前段工艺端。
MEMCOR 浸没式超滤系统（CS）滤池在反洗曝气擦洗阶段
2、浸没式超滤系统（CS）在线清洗（CIP）
在过滤运行三至六周后，在现场采用在线清洗（CIP）程序对膜柱进行化学清洗。在线清洗（CIP）可清除滤膜上反洗未能去除的污垢。在线清洗（CIP）包括在漂洗前在氢氧化钠和表面活性剂溶液内浸泡/循环大约两个小时，然后返回过滤运行。苛性碱溶液/表面活性剂溶液可将有机污垢从滤膜高效清除。每隔大约三个月，在线清洗（CIP）应采用酸洗方法将滤膜上的非有机污垢清除。将在线清洗（CIP）废溶液排入反洗废水集水坑，然后循环返回克兰芝（Kranji）水回收厂的前端工艺。
3、MEMCOR 移动式维修平台（MEMSAP）
为了将浸没式超滤系统（CS）滤膜和设备的安装、维修和维.时.降至最低限度，每行滤池将配备单独的移动式维修平台（MEMSAP）。每个膜掛架悬挂于滤池内，利用MEMSAP可将支架从滤池内拆卸并提升。MEMSAP 具有下列特征：直接安装于滤池的结构上；在变速驱动（VSD）电机驱动下，可在浸没式超滤系统（CS）滤池上方移动；采用电机驱动提升/下降浸没式超滤系统（CS）膜挂架；配备专用工具，用于从滤池拆卸膜挂架并对滤膜进行隔离；配置气动工具，用于拆卸滤膜；以及提供膜柱维修桶，用于膜柱上的修补。借助于MEMSAP，可直接接近滤池内的单个模柱并利用几分钟时间对其进行测试。然后，使维修的模柱重新返回运行状态。
4、浸没式超滤系统（CS）支架插件
浸没式超滤系统（CS）设计的一个特征就是浸没式超滤系统（CS）膜掛架填充件。浸没式超滤统（CS）模柱汇集在一起并浸入敞开的膜滤池内（浸没式超滤系统（CS）滤池）。由于模柱呈圆柱形，因此，在浸入方形滤池时，每个模柱周围存在空隙。浸没式超滤系统（CS）膜掛架填充件就是为填补这些空间而专门设计的，以降低 浸没式超滤系统（CS）滤池的运行体积，从而对浸没式超滤系统（CS）的性能产生积极影响，包括：通过降低反洗废水量提高回收率；通过缩短滤池注水和排放时间缩短反洗时间，为给定的瞬时流量提高生产能力；通过降低滤池的容量来降低在线清洗（CIP）化学药剂的使用量；在反洗期间，膜挂架填充件还可将擦洗空气引导到每个滤膜柱束内，提高空气的利用效率。膜挂架填充件（如上图所示）由三块组成：中间的一块插件位于四个膜柱中间，两侧为可拆卸的两块插件为接近膜柱提供通道。

二、反渗透和紫外线
由浸没式超滤系统（CS）系统生产的滤液流入下游的滤液储槽，然后继续被输送到反渗透处理厂。然后，对反渗透滤液进行紫外线消毒处理，并在最终使用前对pH值进行调整。反渗透系统由5行2段排列的反渗透装置组成。在第一段中每行包括49套容器，在第二段中每行包括24套容器。每套容器包含7个8英寸海德能 Hydranautics LFC-1元件。两段以50%的回收率运行，因此，每行装置的总回收率达到75%。反渗透（RO）装置的正常运行压力接近 10巴。反渗透（RO）系统具有一项附加特征：可根据原水的导电率将第一段和第二段分开。如果反渗透（RO）的进水由于某种原因达到很高的导电率，来自第二段的滤液可直接导回反渗透（RO）给水箱。这样有利于反渗透（RO）降低第一段供水的导电率，从而生产/保持更高品质（较低的导电率）的水。反渗透（RO）系统也配备单独的在线清洗系统，用于恢复系统的渗透性。防垢剂用于防止在反渗透膜上生垢。在反渗透装置的下游，配备三套紫外线消毒室。两台紫外线装置运行，其余一台备用。紫外线剂量接近 90mJ/cm2。

三、加氯装置和氯氨残留控制
通常情况下，在向新生水回收厂供应的二级生化出水中氨的含量为1至3mg/L。在均衡池上游，在二级生化出水中每升加入5mg的氯。均衡池不仅缓冲来自废水处理厂的流量变化以均衡新生水厂的流量，而且还为氯提供反应时间。2-3mg/L的氯被二级生化出水中的有机物消耗；其余 2-3mg/L的氯与氨化合形成氯氨，然后将二级生化出水送入浸没式超滤系统（CS）系统。在流经浸没式超滤系统（CS）系统之后，氯氨的含量水平有所降低，达到 1-2mg/L，因为更多的氯氨已被 浸没式超滤系统（CS）系统消耗。在流经浸没式超滤系统（CS）系统之后，加入更多的氯，以获得反渗透进水内2mg/L的氯氨。反渗透（RO）滤液含有大量残留氯氨，为达到配水系统要求的残留量，需要加入更多的氯。氯氨残留物显著抑制浸没式超滤系统（CS）和反渗透（RO）系统内的生物污染，延长在线清洗的时间间隔。在这种应用中，由于水内存在大量有机物质，氯氨并不能对反渗透（RO）膜进行氧化，然而，游离氯却能对反渗透膜产生氧化作用，因此，必须严格控制氯的剂量。采用总氯量分析仪对氯氨含量进行测量，并采用氧化还原电位（ORP）计对出水的氧化电位进行测量。
1、原水
2002年11月25日至12月25为期一个月的性能试验所得出的原水质量数据见表1。新生水回收厂很难保持膜过滤（MF）进水氯氨含量的稳定，因为原水在下列方面存在很大的波动：氨的含量、浊度和流量。
2、浸没式超滤系统（CS）滤液
2002年11月25日至12月25为期一个月的性能试验所得出的过滤出水水质数据见表2。
3、浸没式超滤系统（CS）性能
浸没式超滤系统（CS）系统在三十天验证期内运行性能良好。所有滤池连续运行超过25天而无需在线清洗（CIP）。
4、浸没式超滤系统（CS）设计有效性
在2002年12月进行的为期三十天的性能试验期间，浸没式超滤系统（CS）符合或超过合同规定的所有设计标准，见表3。
5、浸没式超滤系统（CS）性能
自从投入试运行以来，浸没式超滤系统（CS）一直运行良好。所有滤池连续运行超过25天而不需要在线清洗，同时保持所需的氯氨含量。化学清洗已成功恢复滤膜的渗透性。通常情况下，水力性能相当稳定，然而，由于二次出水在低氨含量期间送入浸没式超滤系统（CS）的氯氨残留物较少，导致出现较高的生物污染率。客户也可从浸没式超滤系统（CS）的连续生产改进中受益匪浅，例如：增加支架插件降低反洗和在线清洗产生的废水同时可降低化学制品的用量以及运行成本。
6、滤膜完整性
CMF、反渗透（RO）以及紫外线装置的综合处理系统可对废水内的病原体形成多重屏障。这种方法的关键优势在于浸没式超滤系统（CS）的完整性试验能力，已在多种应用中表明，对于粒度大于0.2微米的微粒清除量大于对数4。MEMCOR 压力衰减试验用于测量浸没式超滤系统（CS）系统的完整性，而且所有滤池的稳定完整性大于对数4.4。
7、反渗透（RO）性能
反渗透（RO）处理厂对于其进水的质量非常敏感。超滤是高品质处理水的可靠来源。超滤产生的水质要远远好于常规预处理系统产生的水质。证据就是它可提高反渗透（RO）系统的性能。反渗透（RO）处理厂的性能已相当稳定，在流量或盐分通量方面无显著变化。性能非常稳定，因此在第一次运行的6个月内无需任何化学清洗。

四、结论
由于传统供水的饮用水处理成本较高而且水源日益奇缺，因此水的循环利用越来越重要。新加坡政府正致力于积极开发、试验和安装新的饮用水处理和供应装置。值得一提的是，为实现废水的非直接饮用重新利用，安装了处理量为40,000m3/天的克兰芝（Kranji）新生水处理厂。
克兰芝（Kranji）新生水厂于 2002年12月底投入使用，并且成为如何重新利用废水生产高质量的工业用水的重要样板工程。通过采用新生水代替饮用水，这种方法可为工业提供高品质的用水同时可以降低饮用水的消耗量。膜过滤技术的关键设计优势在于不断向反渗透（RO）系统提供可靠、稳定和高质量的进水，同时可进一步降低运行成本。