傳統（tǒng）意義的汙（wū）水處（chù）理（lǐ）廠是作為人類生活汙水、生產廢水的汙染物去除的處理工業來定義的，這種模（mó）式（shì）下，造（zào）成水質汙染的各種因子（zǐ）都被（bèi）作為汙染因子通（tōng）過不同的途徑加以去除，有些（xiē）進入空氣中，有些被（bèi）固定和濃縮（suō）到汙泥中去做進一步的處置。汙水廠是作為一個環境治（zhì）理的市政基礎設施行業，並具有公益性的環境運行企業來對（duì）待的，這種模（mó）式也（yě）使汙水（shuǐ）廠長期依賴居（jū）民的使用者付費和各地政府補貼的方（fāng）式來進行運行。汙水廠沒有明確的收（shōu）入來源，也很難形成健康的經濟鏈條，這種局麵很大程度上製（zhì）約了汙水廠（chǎng）的良性（xìng）發展。
 
　　聯合國（guó）對（duì）可持續發展的定義是：既滿（mǎn）足當代（dài）人的（de）需求，又不損害子孫（sūn）後代的需（xū）求的發展。在聯合國發布的《2030年可持續發展議程》核心內容（róng）所闡述的17個可持續發展目標，包（bāo）括清潔水和衛（wèi）生設施、可（kě）負擔的清潔能源、工業、創新和基礎設施、可持續城市和（hé）社（shè）區、負責任的消費和生產、氣候行動、水下生物（wù）和陸地生物等。同樣在世界各國的政府（fǔ）部門，全球性的協作組織、科學研究人員都逐步意識到汙水處理過（guò）程（chéng）中的汙染物其實是各種（zhǒng）類型的資源，包括處理完後（hòu）的汙水都是可重複利用的水資源，為此世界各（gè）地的汙（wū）水廠都在不斷地研究開發汙水廠的資源化進程。其（qí）中比較前沿的一些（xiē）方（fāng）向主要有以下幾個方（fāng）麵：
 
　　一、營養物質（zhì）的回（huí）收。
 
　　汙（wū）水廠對營養（yǎng）物質(氮、磷)的去除需要投入精細複雜的管（guǎn）理，額外的藥耗等，這些措施大大增加了（le）汙水（shuǐ）廠（chǎng）的運行管理難度和成本（běn），也是汙水（shuǐ）廠運行中（zhōng）超標排放的主要因子（zǐ）。但是通過工藝過程去除（chú）的營養物質，其實是寶貴的資源，比如汙（wū）水廠使用生物和化（huà）學工藝聯合去除的磷，是農業中促進農（nóng）作物快速生長的化肥，但是（shì）由於在汙水廠（chǎng）中，並沒有采取針對性的磷的（de）回收利用工藝（yì），使汙（wū）水中（zhōng）的磷沉澱到汙水（shuǐ）廠的泥餅中，和各種汙染物混雜在一（yī）起，導致磷的回收困難，汙水（shuǐ）中的（de）磷大量的（de）流向垃（lā）圾填埋場和其（qí）他（tā）的汙泥處置場所去。世界各（gè）地的科技工作者開發了多項汙水中磷的回收技術，包括鳥糞石（shí）沉澱、汙（wū）泥焚燒灰燼（jìn）中磷酸鹽的回收、單質金屬（shǔ）的磷酸鹽沉澱回收（shōu）等，這些技術都開始向工業應用轉化，並逐步在（zài）多家汙水廠開始實施，使汙水廠中營養元素得到了回收，原來的廢棄汙染物成為可回收利用的礦產資（zī）源。
 
　　二、溫室氣體的減少和捕（bǔ）捉。
 
　　汙水廠作為（wéi）溫室氣（qì）體的排放大戶的觀點已經被人們所接受，由於汙水廠承擔著對人類生產生活中產生的廢棄有機物的降解作用，通過采用的好氧曝氣的方式，在（zài）微生物的作用下氧化有機物轉化成CH4和CO2釋放（fàng）到空（kōng）氣中，降低了水體內的有機物汙染，但是增加了大氣中的溫室氣體含量。對（duì）於這（zhè）種排放，相對應的研究也在開展，比如對預處理段進行改（gǎi）良，增加厭氧處理等方式快速降解有機物轉變為CH4，並實施捕捉，這種方式可以減（jiǎn）少進（jìn）入好氧段的有機物數量，降低溫室氣體的排放量；通過（guò）強（qiáng）化的預處理方（fāng）式，將大部（bù）分汙染物濃縮在預處理的汙泥中，使汙水廠的汙泥中（zhōng）的有機物含量增（zēng）加，再通過厭氧消化（huà）的（de）方式把（bǎ）這些（xiē）有機物可控的（de）收集捕捉起來並加以利（lì）用，可以降低溫室（shì）氣體的（de）不可控排放。
 
　　三、通過優化而不是升級改（gǎi）善汙水廠運行
 
　　汙水廠（chǎng）建設多年以後，麵臨進水濃（nóng）度值和設計濃（nóng）度值相差較（jiào）大，出水水質標準隨著各地政府的要求而發生變化，設（shè）施設備（bèi）老舊磨損不再具備（bèi）相（xiàng）應的工藝功（gōng）能，這樣的情況下，汙水廠采用升（shēng）級（jí）擴建甚至新建的方式來改善運行，這種模式勢必（bì）消耗大量的資金和能源等。汙水廠現有的管理水平低下，多數汙水廠技術投入不足，粗放型的管理造成汙（wū）水廠運（yùn）行狀況較差。對廠內工藝進行優化，真正發揮（huī）工藝本身的運行特點，建設以保障微生物生存（cún）環境為核心的管理體係，這樣對汙（wū）水廠的可（kě）持續發展和資（zī）源成本支（zhī）出的（de）控（kòng）製都有很大的改善（shàn），而不是簡（jiǎn）單的用資金解決問題。
 
　　四、汙泥（ní）的資源化利用（yòng）
 
　　汙水廠絕大部分汙染物都被固定和濃縮到汙水廠的汙（wū）泥中（zhōng）去，這些（xiē）汙染物從另一個（gè）角度看是資源，對汙泥中的資源積極的開發利用（yòng），是未來汙水廠資源化轉（zhuǎn）型的重要途徑，磷的回收（shōu）利用前麵已經提到過，別（bié）的元素也可以在汙泥的資源化利用（yòng）過程中進行（háng），汙泥中（zhōng）含有大量的金屬元素，可以（yǐ）通過各種（zhǒng）金（jīn）屬回收方式來獲得。各地區的汙（wū）水中會含有各地土（tǔ）壤中含量較高的一些金屬元素，在歐盟（méng）CRM列出（chū）的21種金屬和準金（jīn）屬成分中，一些汙水廠的汙泥中（zhōng）甚至發（fā）現約15種元（yuán）素的含量大於10mg/kg。研究（jiū）汙水汙泥中元素含量的來源和可持續性應該（gāi）是未來研究的主題。在一些國家（jiā）的汙水廠汙泥中各類金屬的含量為：金(1.1 毫克/千（qiān）克幹重)、鋁(19,272.9毫（háo）克/千克幹重)、鎂(6677.6 毫克/千克（kè）幹重)、鈦(1730.9 毫克/千克幹重)、镓(20.9 毫克/千（qiān）克幹重)和砷(16.6毫克/千克幹重)。這樣的含量表明每年在汙泥幹重中埋藏著數十萬種關鍵戰略金屬、數十公斤貴重黃金（jīn）和數百公斤白銀，這些數據表明汙水廠（chǎng）的脫水汙泥的儲存場地或者汙泥填埋場在未來（lái）可能會成為關鍵的、戰略的和貴（guì）重元素的（de）寶貴替代來源。
 
　　五、再生水資源
 
　　汙水廠處理後的水質與地（dì）表水的標準仍有很大的差距，一定要以地表水的要求來約束汙水廠會造成汙水處理過程中資金和資源的（de）極大程度投入，而對（duì）處理後的環境低標準水有目的性回（huí）用，會減（jiǎn）少汙水廠的處理過程的（de）過（guò）度投入，並形成良好的水資源循（xún）環利用經濟鏈。通過汙（wū）水處理後的可利用水資源的回收是更可持續地管理水資源和解決水資源短缺問題的一種手段。汙水再生回用的優勢得到了廣泛認可。在麵臨水資源短缺的地區，這種再生水是（shì）一種至關重要的資源（yuán），可以擴大（dà）可用水資源供應（yīng），優化利用，並（bìng）促進企業、行業和社區之間的共生關係。城市的道邊綠植、園林等綠化可以完（wán）全使用汙水廠再生水進行替代，減少清潔水的使用；一些耗水大用戶的工業企（qǐ）業，應完全使用汙水廠（chǎng）的再生（shēng）水，如果需（xū）要可以在使用前進行針對性的企業工業用水標準的處理，這樣可（kě）以（yǐ）降低對水資源的過度開（kāi）采；農業農村汙水應結合農業灌溉特點，嚴控衛生標準，提高氮磷含量，保持營養成分，就近回灌農田，縮（suō）短水處理循環流（liú）程，降低汙水處（chù）理難度（dù）和（hé）投（tóu）入。
 
　　汙水廠的資源化（huà）進程仍有很多路要（yào）走，對於政策製定者和城市管理者，以及汙水（shuǐ）處理從業者來說，觀念的扭轉至關重要，這其中有大量艱巨的工作要（yào）去完成，未來的汙水廠不是汙染物（wù）的消減工廠，而是資源產出工（gōng）廠，這才能實現汙水處（chù）理行業的良（liáng）性發展。