由中国工程院院士担纲提出的“建设面向未来中国污水处理概念厂”，已为环保界描绘出未来新型污水处理概念厂的模式，无疑为当前的水处理技术带来了新的发展理念与技术路径。对于污水处理概念厂而言，其中一个重要的特征则是确保可持续的水质，实现水循环利用，力争零排放或少排放。
建一个水厂、用一种技术，使得污水变成净水，其他废物也变废为宝?这一愿景正渐行渐近!污水处理概念厂，曾被业界视作“环保产业的特斯拉”。
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。当前，水处理行业凸显出三大明显趋势：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。而这些，正是中国污水处理未来发展必须重视的新方向。基于此，国内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。
污水处理概念厂应运而生。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。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。传统污水处理厂的经济分析方式不适用于概念厂，应当在这方面也进行创新。
公开资料显示，它应该是能够高品质出水、能量自给、资源回收的，终极目标甚至是成为一个“城市生态综合体”。首先，应彻底跳出现有污水处理技术工艺框架，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。污水处理概念厂包括体系研究，实践推进、示范，包含技术方案筛选，标准化、模块化的设计。
也就是，未来的污水处理概念厂应该是一个“生态综合体”，就是把环境基础设施、休闲娱乐、生态景观等融合在一起，利用污水中的能源、资源改良周边环境，这是概念厂的远期愿景。据华夏时报此前报道，水质可持续是指高品质出水，需要什么样的水质，就输出什么样的水质;能源回收的目标是能量自给，不需要外界能源，依靠污水本身的能源，再结合节能降耗的工艺，实现能量的自给自足。
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。“概念厂将是一座集科研、示范、教育、生态体验于一体的‘城市生态综合体’，污水处理设施将从社会‘负资产’转变为‘正资产’。”有水处理资深人士曾指出。在概念厂的众多功能中，低能耗甚至能源自给将是一大亮点。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、减少对外部化学品的依赖与消耗。
据中国人民大学环境学院副院长王洪臣介绍，污水潜能是处理污水耗能的10倍。在欧洲，仅采取以节能降耗为目标的提效改造等措施，城镇污水处理能源自给率就可达到60%以上。概念厂不同于现有城市污水处理，不是把磷变成磷酸盐，而是要变被动的污染减幅处理为开发新的工艺、技术、方法和设备。同时积极争取全社会支持，比如，污泥厌氧消化虽然因生成甲烷减量20%，但最终还要生产污泥，不能因为被严禁用作耕地而没有归宿。
技术操作之一是把污水中的碳回收成甲烷，用矿物质回收氮磷以及少量油。基于节能、物质回收、碳中和等角度进行内部收益率的测算，把低碳、节能等要素设计进来，这样更体现概念厂的方向性。在中国工程院院士曲久辉看来，“概念厂的基本思路是由污染物削减基本功能向综合利用转变，有可持续的水质，实现能源自给，做到物质循环，包括提供肥料等，最终与城市环境相融合。”
