“污水中的潜能是处理污水所需能耗的10倍，如果把污水中的能源和资源充分地分离、回用，做污水处理将是件很挣钱的事情。”相对于传统污水处理厂，概念厂提出了四个新的目标，分别为：水质可持续、能源回收、资源循环、环境友好。
水处理技术面临新变革 污水处理概念厂初具雏形
经过30多年特别是近10多年来的高速发展，中国城市污水处理取得了巨大成就。回望过去，辉煌毋庸置疑，但一路走来，中国污水处理事业也不乏遗憾和隐患。从顶层设计到具体实践中可持续发展理念的缺位，导致行业的短视、粗放、混乱，甚至劣质，与经济、社会对污水处理行业的需求相比，已经呈现了多种不适应，未来挑战依然严峻。
中国污水处理事业急需在立足国情和自身需要的基础上，进行一次面向未来的系统探索，以期寻找到再出发的方向。中国工程院院士、中国科学院生态环境研究中心研究员曲久辉，清华大学环境学院副院长、教授王凯军，中国人民大学环境学院副院长、教授王洪臣等6位专家提出“建设面向未来的中国污水处理概念厂”这一命题，并发起设立中国城市污水处理概念厂专家委员会，希望以此融通各方智慧和共识、启迪创新和创造，引领中国污水处理事业的升级发展。
污水处理技术面临新变革
回顾百年来发展历程，污水处理对改善人居环境、推动人类文明进步作出了巨大贡献。1912年发明的活性污泥法，长期、有效地遏制了水污染物排放，至今仍是污水处理系统的“中流砥柱”；上世纪60年代，美国提出了具有超前思维的“21世纪水厂”概念，即将污水处理标准提升至饮用水标准，对行业发展产生深远影响。在本世纪初，新加坡开发了“NEWater”工艺，通过传统生物处理加双膜法，实现了污水到饮用水的深度回用，带动该国水业跨越式发展，使其一跃成为世界性水务“新概念”中心，污水处理厂的内涵也得到了进一步扩展。
值得注意的是，近几年，国际污水处理行业出现了污染物削减功能被进一步强化、低碳处理和能源开发、污水处理过程的资源回收三个明显趋势。在污水处理厂新功能需求下，相关污水处理技术也将面临新变革。
具体到国内，曲久辉介绍，截至2013年，我国已经建成并投入运行了3500多座县级以上污水处理厂，日总处理能力达到1.4亿立方米，已与美国基本相当，为遏制水污染加剧的态势发挥了关键作用。然而，每个行业都难以跨越历史，污水处理行业高速取得的巨大成就之下也同样隐存着短视、粗放乃至劣质。
中国新型城镇化的大幕业已拉开，逾一亿农村人口将进入城市生活。中央城镇化工作会议已将能源利用效率、环境质量等作为新时期城镇化内涵。这些预示着，中国城市污水处理事业将迎来以可持续发展为核心的全新时期，在相当长一段时期内，中国仍将是世界上最大的污水处理市场。
污水处理正处于重大变革的前夜，城市污水处理厂将由单纯污染物削减，转变为资源、能源工厂，相关政策、标准、技术、实践等正在广泛而深刻地变革。而这些，正是中国污水处理未来发展必须重视的新方向。
面向未来的污水处理厂
在发展路线的重要选择关口，为了跃升行业智慧资源，凝聚共识，明晰方向，中国污水处理事业迫切需要学习国外先进经验，借鉴成熟案例，效仿美国“21世纪水厂”和新加坡“NEWater水厂”，建设一座(批)面向未来的污水处理厂，可以称之为“中国污水处理概念厂”。
中国城市污水处理概念厂专家委员会的设想是：用5年左右时间，建设一座(批)面向2030 2040年、具备一定规模的城市污水处理厂。它应该扎实践行低碳绿色的国际先进理念，集中应用与展示已经和即将工程化的全球先进技术，从而能够充分满足中国城市可持续发展的战略要求，并期望成为国际水处理界的最新标杆。同时，概念厂还将成为国际水处理工程技术考察、观摩学习的重要项目，标志着我国污水处理事业开始走向领先。
曲久辉认为，作为概念厂至少包含以下4个方向的追求：使出水水质满足水环境变化和水资源可持续循环利用的需要；大幅提高污水处理厂能源自给率，在有适度外源有机废物协同处理的情况下，做到零能耗；追求物质合理循环，减少对外部化学品的依赖与消耗；污水处理厂外在感官舒适、建筑和谐、环境互通、社区友好。
为实现以上追求，曲久辉强调首先应该彻底跳出现有污水处理技术工艺框框，系统地认真地研究目前国际上的新工艺、新技术、新材料、新装备的应用进展，预判未来数年可能实现的突破，为城市污水处理做一次重新的系统勾画。作为现代城市重要的基础设施，污水处理厂也不应只是技术专家和工程师考虑的事情。应该组织政府官员、民众、工程师、建筑师、规划师讨论、参观、模拟，为未来城市污水处理厂探寻和构建有整体共识的范式。
推动环保产业升级与转型换代
中国污水处理概念厂不是通常意义上的重点工程、示范工程，更多应该将其看作是中国污水处理事业在当前机遇和挑战下面向未来的一次系统探索。
概念厂将有助于突破现有体制、机制的束缚，重点从中国国情、社会发展、技术进步、物质与能源循环角度出发，在更长时间尺度上综合思考污水处理厂的功能与定位。曲久辉认为，这种突破束缚的探索，本身就是巨大进步。同时，这也将是一次富有前瞻性和战略性的尝试。城市污水处理厂已经不单单是污水处理行业或环保行业的事情，它和人们生产、生活的关联日益紧密，这种关联正在刷新人们对其的传统认知，概念厂即脱胎于此：城市污水处理厂从实现污染物削减的基本功能将转变为城市的能源工厂、水源工厂、肥料工厂，进而再发展为与社区全方位融合、互利共生的城市基础设施。
可以期待的是，通过概念厂的建设和运行，指引方向，树立标杆，服务未来，实现我国城市污水处理事业的跨越式发展，或为世界污水处理厂建设的典范和方向；同时也将推动城镇化中环境要素功能的实现，推动环保新技术和管理经验的普及，推动环保产业的升级与转型换代。
