傳統意義的汙水處理（lǐ）廠是作為人類（lèi）生活汙水、生產廢水的汙染物（wù）去除的處理工業來定義的，這種模式下（xià），造成水質汙染的各種因子都被作為汙（wū）染因子通（tōng）過不同（tóng）的途徑加以去除（chú），有些進入空氣中（zhōng），有些被固定和濃縮到（dào）汙泥中去做進（jìn）一（yī）步的處置（zhì）。汙水廠是作為一個（gè）環境（jìng）治理（lǐ）的市（shì）政基礎設（shè）施行業，並具有公益性的環境運行企業來對待的，這種模式也使汙水廠長期依賴居民的使用者付費和各地政府補貼的（de）方式來進行運行。汙水廠沒有明（míng）確的收入來源，也很難形成健康（kāng）的經濟鏈條，這種局麵很大程度上製約了汙水（shuǐ）廠的良性發展。
 
　　聯合國對可持續發展的定義是：既滿足當代人的需求（qiú），又（yòu）不損害子孫後代的需（xū）求的發展。在聯（lián）合國發布的《2030年可持續發展議程》核心內容所闡述的17個可持續發展（zhǎn）目標（biāo），包（bāo）括清潔水（shuǐ）和衛生（shēng）設施、可負（fù）擔的清（qīng）潔能源、工業、創新和基礎設施、可持續城市和社區、負責任的消（xiāo）費和生產、氣候行動（dòng）、水下生物和（hé）陸地生物等。同樣在世界（jiè）各國的政府部門，全球性的協作（zuò）組織、科學研究人員都逐步意識到汙水處（chù）理過程中的汙染物其實是各種類型的資（zī）源，包括處理完後的汙水（shuǐ）都是可重（chóng）複利用的水（shuǐ）資源，為此世界各地的汙水廠都在不（bú）斷地研究開發汙水（shuǐ）廠的資源化進程。其中比較前沿的一些方（fāng）向（xiàng）主要有（yǒu）以下幾個方麵：
 
　　一、營養物質的回收（shōu）。
 
　　汙水廠對營養物質(氮、磷)的去除需要投入精細複雜的管理，額外的藥耗等，這些措施大大（dà）增加了汙水廠的運行管（guǎn）理難度（dù）和（hé）成本，也是汙（wū）水廠運行（háng）中超標排放的主要因子。但（dàn）是通過工藝過程去除的營養物質，其實是寶貴的資源，比如（rú）汙水廠（chǎng）使用生物和化（huà）學（xué）工藝（yì）聯合去除的磷，是農業中促進農作物快速生長的化肥，但是由於在汙水廠中，並沒有采取（qǔ）針對性的磷的回收利用工藝（yì），使汙（wū）水中（zhōng）的磷沉澱到汙水廠（chǎng）的泥餅中，和（hé）各種（zhǒng）汙染物混雜在一起，導致磷的回收（shōu）困難（nán），汙水中的磷（lín）大（dà）量的流向垃圾填（tián）埋場和其他的汙泥（ní）處置場所去。世界各地的科技工作者開（kāi）發（fā）了（le）多項汙水中磷的回收技術，包括鳥糞石沉澱、汙泥（ní）焚燒灰燼中磷酸鹽的回收（shōu）、單質金屬（shǔ）的磷酸鹽沉澱回收等，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（yǎng）元素得到（dào）了（le）回收，原來的（de）廢棄汙染（rǎn）物成為可（kě）回（huí）收（shōu）利用的礦（kuàng）產資源。
 
　　二、溫室氣體的減少和捕捉。
 
　　汙水廠作為溫室氣（qì）體（tǐ）的排放（fàng）大戶（hù）的觀點已（yǐ）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（jiě）作用，通過采用的好氧曝氣的方式，在微生物的（de）作用下氧（yǎng）化有機物轉化成CH4和CO2釋放到空氣中，降低了水體內的有機物汙染，但是（shì）增（zēng）加了大氣中的溫室氣體（tǐ）含量。對於這（zhè）種排放，相對應的研究也在開展（zhǎn），比如對預處理段進行改良，增加厭（yàn）氧處理等方式快速降解有機物轉變（biàn）為CH4，並實施（shī）捕捉，這種方式可以減（jiǎn）少進入（rù）好氧段（duàn）的有機物數量，降低（dī）溫室氣體的排放量；通過強化的預處理方式，將大部分汙染物濃縮在預處理的汙泥中（zhōng），使汙水（shuǐ）廠的（de）汙泥中的有（yǒu）機物含量增加（jiā），再通過厭氧消化的方式把這些有機（jī）物可控的收集捕捉（zhuō）起來並加以（yǐ）利用，可以降低溫室氣體的不可控排放。
 
　　三、通過優化而（ér）不（bú）是升級改善（shàn）汙水廠運行
 
　　汙水廠建設多年以後，麵臨進水濃度值和設計濃度值相差較大，出水水質標準隨著各地政府的（de）要求而發生變化，設施（shī）設備老舊磨損不再具備相應的（de）工藝功能，這樣的情況下，汙（wū）水廠采用升級擴建甚至新建的方式來改善運行，這種模式勢必（bì）消耗（hào）大量的資（zī）金和能源等。汙水廠現有的管理水平低下，多數汙（wū）水廠技術投入不足（zú），粗放型的管理造成汙水廠運行狀況（kuàng）較差。對廠內工藝（yì）進行優化，真正發揮工藝本身的運行特點，建設以保障微生物生存環境為核心的管理體係（xì），這樣對汙水廠的可持續（xù）發展和資源（yuán）成本支出（chū）的控製都有（yǒu）很大的改善，而不是簡（jiǎn）單的用資金解決問題。
 
　　四（sì）、汙泥的資源化利用
 
　　汙水廠絕大部分汙染物都被固定和濃縮到汙水廠的汙泥中去，這些汙染物從另一（yī）個角度看是資源，對汙泥中的資源積極的開發利用，是未來汙水廠資（zī）源化轉型的重要途徑，磷的回收利用前麵已經提到過，別的元素也可以在（zài）汙泥的（de）資源化利（lì）用過程中進行，汙泥中含有大量的金屬元素，可以（yǐ）通過各種金屬回收（shōu）方式來獲得。各地區的汙水中會含有各（gè）地土壤中含量較（jiào）高的一（yī）些金屬元素，在（zài）歐盟CRM列出的21種金屬和準金屬成分中，一些汙水廠的汙泥中甚至發現約15種元素（sù）的含量大於10mg/kg。研究汙水汙泥中元（yuán）素含量的（de）來源和可（kě）持續性應該是未來研究的主題（tí）。在一些國家的汙水廠汙泥中各類金（jīn）屬的含量為：金(1.1 毫（háo）克（kè）/千克幹重)、鋁(19,272.9毫克/千克幹重)、鎂(6677.6 毫克/千（qiān）克幹重（chóng）)、鈦(1730.9 毫（háo）克/千克幹重)、镓(20.9 毫克/千克幹重)和砷(16.6毫克/千克幹重)。這樣的含量表（biǎo）明每年在汙（wū）泥幹重中埋藏（cáng）著數十萬種關鍵戰（zhàn）略金屬、數（shù）十公斤貴重黃金和數（shù）百公斤白銀（yín），這（zhè）些數據表明汙水廠的脫水汙泥的儲（chǔ）存場地或者汙泥填埋場在未來可能會成為關鍵的、戰略的和貴（guì）重（chóng）元素的寶貴替代來源。
 
　　五、再生水資源
 
　　汙水廠處理後的水質與地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（huì）造成汙水處理（lǐ）過程中資金和資源的極（jí）大程度投（tóu）入，而對處理後的環境低標（biāo）準水有目的性回用，會減少汙水廠的處理（lǐ）過程的過（guò）度（dù）投入，並形成良（liáng）好的水資（zī）源循環（huán）利用經濟鏈（liàn）。通過汙水處理後的可利用（yòng）水資源的回收是更可持續地管理水資源和（hé）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（dì）區，這種再生水是一種至關重要的資源，可（kě）以擴大可用水資源供應，優化利用，並促進企業、行業和社區之間的共生關係（xì）。城市的道邊綠植、園林等綠化可以完全使用汙水廠再生水（shuǐ）進行（háng）替代，減少清潔水的使用（yòng）；一些耗水大用（yòng）戶的（de）工業企業，應完全使用汙水廠的再生水，如果需要可以在使用前進行針對性的企業工業用水標準的（de）處理（lǐ），這樣可以降低對水資源的過度開采；農業農村汙水應結合（hé）農業（yè）灌溉特點，嚴控衛生（shēng）標（biāo）準，提高氮磷含量，保持營養成分，就近回灌農田，縮（suō）短水處理循環流程（chéng），降低汙水處理難度和投（tóu）入。
 
　　汙水廠的資源化進程仍有（yǒu）很多路要（yào）走，對於政策製定（dìng）者（zhě）和城市管（guǎn）理者，以及汙水處理從業者來說，觀念的扭轉至關重要，這其中有大量艱（jiān）巨的工作要去完成，未來的汙水廠不是汙染物（wù）的消減工廠，而（ér）是資源（yuán）產出工廠，這才能實現汙水處理行業的良性（xìng）發展。