傳統意義的汙水處理廠是作為人類生活汙水、生產廢水的汙染物去除的處理工業（yè）來定義的，這種模式下，造成水質（zhì）汙染的各（gè）種（zhǒng）因（yīn）子都被作為汙染因子通過不同的途徑加以去除，有些進入空氣中，有些被固定和濃縮到汙泥中去做（zuò）進一（yī）步的處置。汙水廠是作（zuò）為一個（gè）環境治理的市政基礎設施行業，並具有公（gōng）益性的（de）環境運（yùn）行企（qǐ）業來對待的（de），這種模（mó）式也使汙（wū）水廠長期依賴居民的使用者付費和各地（dì）政府補貼的方式來進行（háng）運行。汙水廠沒有明確（què）的收入來源，也很（hěn）難形成健康的經濟鏈條，這種局麵很大程度上製約了汙水廠的良性發展。
 
　　聯合國對可持續發展的（de）定義是：既滿足當代人的需求，又不損害子孫後代的需（xū）求的發展（zhǎn）。在聯合國發布的《2030年可持續（xù）發展（zhǎn）議程》核心內容所闡述的17個可持續發展目標（biāo），包括清潔水和（hé）衛生設施、可負擔的清潔能源、工業、創新和基礎設施、可持續城市和社區、負責任的消費和生產、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（bù）門（mén），全球性的協作組織、科（kē）學研究人員都逐步意識到汙水處（chù）理過程中的汙（wū）染物其實是各（gè）種類（lèi）型的資源，包括處理（lǐ）完後的汙水都是可重複利用的水資源，為此世界各（gè）地（dì）的汙水廠都在不斷地研究開發汙水廠的資源化進程。其中比較前沿的一些方向主要有以下幾個方麵：
 
　　一、營養物質（zhì）的回收。
 
　　汙水廠對營養（yǎng）物質(氮、磷)的去（qù）除需要投入（rù）精細複（fù）雜的（de）管理，額外的藥耗等，這（zhè）些措施大大增加了汙水廠的運（yùn）行管理難（nán）度和（hé）成本，也是汙（wū）水廠運行（háng）中超標排放的主（zhǔ）要因子。但（dàn）是通過工藝過程去除的營（yíng）養物質，其實是寶貴的資源，比如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（zuò）物快速生長的化肥，但是由於在汙水廠中，並沒有采取針對性的磷的回收利用（yòng）工藝，使汙水中的磷沉澱到汙水廠的泥餅中，和各種汙染物混（hún）雜在一（yī）起，導致磷的回收困（kùn）難，汙水（shuǐ）中的磷大量的（de）流向垃圾填埋場和其他的汙泥處置場所去。世界各地（dì）的科技（jì）工作（zuò）者開發了多項汙水中磷（lín）的回收技術，包括鳥糞石沉澱、汙泥焚（fén）燒（shāo）灰燼中磷酸鹽的回收、單質金屬的磷酸鹽沉澱（diàn）回收等，這些技術都開始向工業應用轉化，並逐步在多家汙水廠開始實施，使汙（wū）水廠中營養元素得（dé）到了回收，原來的廢（fèi）棄汙染物成為可回收利用的礦產（chǎn）資（zī）源。
 
　　二（èr）、溫（wēn）室氣體的減少和捕捉。
 
　　汙水廠作為溫室氣體的（de）排放大戶的觀（guān）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（de）廢棄有機物的降解作用，通過采用的好氧曝氣的（de）方式，在微生物的作用下氧化有機物（wù）轉化成CH4和CO2釋放到空（kōng）氣中（zhōng），降低（dī）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（pái）放，相對應的研究也在開展，比如對預處理段進行改（gǎi）良，增（zēng）加厭氧處理等方式快速降解有機物轉變為CH4，並實施捕捉，這種方式可以減少進入（rù）好氧段的有機物（wù）數量，降低溫（wēn）室氣體的排放量；通過強（qiáng）化的（de）預處理方式，將大（dà）部分汙染物濃縮在預處理的（de）汙泥（ní）中，使汙水廠的汙（wū）泥中的有機物含量增加，再通過厭氧消化的方式把這（zhè）些有機物可控的收集捕捉起來並（bìng）加以利用，可以降低溫室氣體（tǐ）的不可控排放。
 
　　三、通過優（yōu）化而不是升級改善汙水（shuǐ）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（gè）地政府的要求而（ér）發生變化（huà），設施設備老舊（jiù）磨損不（bú）再具備相應（yīng）的工藝功能，這（zhè）樣的情況下（xià），汙水廠采用升（shēng）級擴建甚至新（xīn）建的方式來改善運（yùn）行，這種（zhǒng）模式勢必消（xiāo）耗（hào）大量的資金（jīn）和能源等。汙水廠現有的管理水平（píng）低下，多數汙水（shuǐ）廠技（jì）術投入不足，粗放型的管理造成（chéng）汙水（shuǐ）廠運行（háng）狀況較差。對廠內工藝進行優化，真正發揮工藝本（běn）身的運行（háng）特點（diǎn），建設（shè）以保障微生物生存環境為核心的管（guǎn）理體係，這樣對汙水廠的可持續發展和資源成本支出（chū）的（de）控製都（dōu）有很大（dà）的改（gǎi）善，而（ér）不是簡單的用資金解決問（wèn）題。
 
　　四、汙泥（ní）的資源化利用
 
　　汙水廠絕大部分汙染（rǎn）物都被固定（dìng）和濃縮（suō）到汙水廠的汙泥中去，這（zhè）些汙染物從另一個角度看是資源，對汙泥中的（de）資源積極的開發（fā）利用，是未來汙水廠資源（yuán）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資源化利用過程中進行，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（huò）得。各地區的汙水中會含有各地土壤中含量（liàng）較高（gāo）的（de）一些金屬元（yuán）素，在歐盟CRM列出的21種金屬和準金屬成分中，一些汙水廠的汙（wū）泥（ní）中甚至發現約15種元素的含量大（dà）於10mg/kg。研（yán）究（jiū）汙水汙（wū）泥中元（yuán）素含量（liàng）的來源和可持續性應該是未來研（yán）究的主題。在一些國家的汙水（shuǐ）廠汙泥中各類金屬的含量為：金（jīn）(1.1 毫克/千克幹重)、鋁(19,272.9毫克/千克幹重)、鎂(6677.6 毫克/千（qiān）克幹重)、鈦(1730.9 毫克/千克幹重)、镓(20.9 毫克/千克幹重)和砷(16.6毫克/千克幹重)。這樣的含量表明每年在汙泥幹重中（zhōng）埋藏著數（shù）十萬種關鍵戰（zhàn）略金（jīn）屬（shǔ）、數十公斤貴重黃金和數百公（gōng）斤白銀，這些數據表明汙水廠的脫水汙泥的儲存場地或者汙泥（ní）填埋場在（zài）未來可能會成為（wéi）關鍵的、戰略的和貴重元（yuán）素的寶貴替代來源。
 
　　五、再生水資源
 
　　汙（wū）水廠處理後（hòu）的水質與地表水的標準仍有很大的（de）差距，一定要以地表水的要（yào）求來（lái）約束汙水（shuǐ）廠會造成汙水處理過（guò）程中資金和資源的極大程度投入，而對處理（lǐ）後的（de）環境低標準水有目的性回（huí）用，會減少汙水廠的（de）處理過程的過度投（tóu）入，並形成良好的水（shuǐ）資源循環利用經濟鏈。通（tōng）過汙（wū）水處理後（hòu）的可利用水資源（yuán）的回收是更（gèng）可持續地（dì）管理水資源和解決（jué）水資源短缺問（wèn）題的（de）一種手段。汙水再生回用的優勢得到（dào）了廣泛認可。在麵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（yǐ）擴（kuò）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。城市的道邊（biān）綠植、園林等綠化可以完全使用汙水廠再生水（shuǐ）進行替（tì）代，減少清潔水的使（shǐ）用；一些耗水大用（yòng）戶的工業企業，應（yīng）完全使用汙水（shuǐ）廠的再生水，如果（guǒ）需要可以在使用前進行針對（duì）性的企業工業用（yòng）水標（biāo）準的處理，這樣（yàng）可以降低對水資源（yuán）的過度（dù）開采；農業農村汙水應結合農業灌溉特點，嚴控衛生標準（zhǔn），提高氮磷含量，保持營養成分，就近回灌農田（tián），縮短水處（chù）理循環流程（chéng），降低汙水處理難度和投入。
 
　　汙水廠的資（zī）源化進程仍（réng）有很（hěn）多路要走，對於政策製定者和（hé）城市管（guǎn）理者，以及汙水處理從業者來說，觀念（niàn）的扭轉至關重要，這其中（zhōng）有大量艱巨的工作要去完成，未來的汙水廠不是汙染物的消減（jiǎn）工廠，而是資源產出工廠，這才能實現汙水處理行業的良性（xìng）發展。