傳統意義的汙水處理廠是作為人類生活汙水、生產廢水的汙染（rǎn）物去（qù）除的處理工業（yè）來定義的，這種模式（shì）下，造成水（shuǐ）質汙染的各（gè）種（zhǒng）因子都被作為汙染因子通過不（bú）同（tóng）的途徑加以去除，有些進（jìn）入（rù）空氣中，有些（xiē）被固定和濃縮到汙泥中去做進一步的處置。汙（wū）水（shuǐ）廠是作為一個（gè）環境治理的市政基礎設施行業，並（bìng）具有公益性的環境運行企業來對待的，這種模（mó）式也使汙水廠長期依賴居民的使用者付費和各地政（zhèng）府補貼的方式來（lái）進行運行。汙水廠沒（méi）有明確的收入（rù）來源，也很難形成健康的經濟鏈（liàn）條，這種（zhǒng）局麵很大程度上製約了汙水廠的良性發展。
 
　　聯合國對（duì）可持續發展的定（dìng）義是：既滿（mǎn）足當代人的需求，又不損害子孫後代（dài）的需求的（de）發展（zhǎn）。在聯合國發布的《2030年可持續發展議程》核（hé）心（xīn）內容所闡述的（de）17個可持（chí）續發展（zhǎn）目標，包括清潔水和衛生設施、可負擔的清潔（jié）能源、工業、創新和基礎設施、可持續（xù）城市（shì）和社（shè）區、負責任的消費和（hé）生產、氣候行動、水下生物和陸地生物等。同樣在世界各國的政府部門，全球性的協作組織、科學研究人（rén）員都逐步意識到汙水處理過程中的汙染（rǎn）物其（qí）實是各種類型的（de）資源，包括處理完後的汙水都是可重複利用的水資源，為此世界各地的汙水廠都在不斷地研究開（kāi）發（fā）汙水廠的資（zī）源化（huà）進程。其中比較前沿的一些方向主（zhǔ）要有（yǒu）以下幾個方麵：
 
　　一、營養物質的回收。
 
　　汙水廠對營養物質(氮、磷)的去除需要投入（rù）精細複雜的管理，額外的（de）藥耗等，這（zhè）些措施大（dà）大增加了汙水（shuǐ）廠（chǎng）的運行管理難度和成本（běn），也是汙水廠運行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）汙水廠使用生物和化學工藝聯合去除的磷，是農業中促進農作物快（kuài）速（sù）生長的化肥，但是由於在汙水廠中，並沒有采取針對性（xìng）的磷的回收利用工藝，使汙（wū）水中的磷沉澱到汙水廠（chǎng）的泥餅中，和各種汙染物混雜在一起，導致磷的回收困（kùn）難，汙水（shuǐ）中的磷大量的流向垃圾填埋場（chǎng）和其他的汙泥處置場所去。世界（jiè）各地的科技（jì）工作者開發了多項汙水中磷的回收技術，包（bāo）括（kuò）鳥糞石沉澱、汙泥焚燒灰燼中磷酸鹽（yán）的回收、單質金屬的磷酸鹽沉澱回收等，這些技術都開始向工業應用（yòng）轉化，並逐步在多家汙水廠開始實施（shī），使汙水廠中營養元素得到了回收，原來的廢棄汙染物（wù）成為可回收利用的礦產（chǎn）資源。
 
　　二、溫室氣體的減少和捕捉。
 
　　汙水廠作為溫室氣體的排放（fàng）大戶的觀點已經被人們所接受（shòu），由於（yú）汙水（shuǐ）廠承擔著對人類生產生（shēng）活中產生的廢棄有機物的降（jiàng）解作用，通過采用（yòng）的好氧曝氣的方式，在微生物的（de）作用下氧化有機物轉化成CH4和CO2釋放到空氣中，降低了水體內的有機物汙染，但是增加了大氣中的溫室氣體含量。對於這種排放，相對應的研究也在開展，比如對（duì）預（yù）處（chù）理段進行改良，增加厭氧處理等方式（shì）快速降解有機（jī）物轉變為CH4，並實施捕捉，這種方式可以減少進入好氧段的有機物（wù）數量，降低溫室（shì）氣體的排放量；通（tōng）過強化的預處理方式，將大部分（fèn）汙染物濃縮在預處（chù）理的汙泥中，使汙水廠的汙泥中的有機物含（hán）量增加，再通過（guò）厭氧消化的方式把（bǎ）這些有機物可控的收集捕捉起來並加以利用，可以降低溫室氣體的不可控（kòng）排放。
 
　　三、通過優化而不是升級（jí）改善汙水廠運行
 
　　汙水廠建設多年（nián）以後，麵臨進水濃度值和（hé）設計濃度值相差較大（dà），出水（shuǐ）水質標準隨著各地政府的要（yào）求而發生變化，設施設備老舊磨損不再具備相（xiàng）應（yīng）的工藝功能，這樣的情況下，汙水廠采用升級擴建甚（shèn）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（duō）數汙水廠（chǎng）技術投入不足，粗放型（xíng）的管理造成汙水廠運行狀（zhuàng）況（kuàng）較差（chà）。對廠內工藝（yì）進（jìn）行優化，真正發揮工藝本身的（de）運行特點，建設以保障微生物生存環境為核心（xīn）的管理體係，這樣對汙水廠的可（kě）持續發展和資源成本支出（chū）的控（kòng）製都有很大的改善，而不是簡單的用資金解決問題。
 
　　四、汙泥（ní）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（wū）水廠的汙泥中去，這些汙染（rǎn）物從（cóng）另一個角度看（kàn）是資源，對（duì）汙泥中的資源積極的開發利用（yòng），是未來汙水廠資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，可以通過各種金屬回收方式來獲得。各地區的汙水中會（huì）含（hán）有各地土壤中含量較高的（de）一些金屬元素，在歐盟CRM列出的21種金屬和準金（jīn）屬成分中，一些汙水廠的（de）汙泥中甚至發（fā）現約15種元素的含量大（dà）於10mg/kg。研究汙水汙泥中元素含量的來源和（hé）可持（chí）續（xù）性應該是未來研究的主題。在一些國家的汙水廠汙泥中（zhōng）各類（lèi）金屬（shǔ）的（de）含量為：金(1.1 毫克/千克幹重)、鋁(19,272.9毫克/千克幹重)、鎂（měi）(6677.6 毫克/千克幹重)、鈦(1730.9 毫克/千克幹重)、镓(20.9 毫克/千克幹重)和砷（shēn）(16.6毫克/千克幹重（chóng）)。這樣的含量表明每年在汙泥幹重中埋（mái）藏著數十萬種關鍵戰略金屬（shǔ）、數十公斤貴重黃金和數百公斤（jīn）白銀，這些數據表明汙水廠的脫水汙泥（ní）的儲存場地或者汙（wū）泥填埋場在未來可能會成為關鍵的（de）、戰略的和貴（guì）重（chóng）元素的寶貴（guì）替代來源。
 
　　五（wǔ）、再（zài）生（shēng）水資源
 
　　汙（wū）水（shuǐ）廠處理後的水質與地表水的標準仍有很大的差距（jù），一定要以地表（biǎo）水的要求來約束汙水廠會造成汙水處理（lǐ）過程中資金和資源的極大程度投入，而對處理後的環境低標準水有目的性回用，會減少汙水廠的處理過程的過度投（tóu）入，並形成良好（hǎo）的水資（zī）源循環利用經濟鏈。通過汙水處理後的（de）可利用水資源的回收是更可（kě）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（miàn）臨水資源短缺的地區，這種再生水是一（yī）種至關重要的資源（yuán），可以擴大可（kě）用水資源供應，優化（huà）利用，並促進企業、行業和社區之間的共生（shēng）關係。城市的（de）道邊綠植、園林等綠化可以完全使（shǐ）用汙水廠再生（shēng）水進行替代（dài），減（jiǎn）少清潔水（shuǐ）的使用；一些耗水大用戶的工業企業，應完全使（shǐ）用（yòng）汙水（shuǐ）廠的再生水，如果需要可以在使用前進行針對性的企業工（gōng）業用水標準的處（chù）理，這樣可以（yǐ）降（jiàng）低（dī）對水資（zī）源的（de）過度開采；農業農村汙水（shuǐ）應結合農業灌溉特點（diǎn），嚴控衛生標準，提（tí）高氮磷含（hán）量，保持營養成分，就近回灌（guàn）農田，縮（suō）短水處（chù）理循環流程，降低汙水處理難度和投入。
 
　　汙水（shuǐ）廠的資（zī）源化（huà）進程仍有很多路要走，對於政策製定者和城（chéng）市（shì）管理者，以及汙水處理從業者來說，觀（guān）念（niàn）的扭轉至關（guān）重要（yào），這其中有大量艱（jiān）巨的工作要去完成，未來的汙水廠（chǎng）不是汙染物的消減工廠，而是資源產出工廠，這才能實現汙水（shuǐ）處（chù）理（lǐ）行業的良性發展。