公开数据显示，截至2017年底，我国运营污水处理厂接近4800座，处理规模累计超过18394万吨/日。然而，这一庞大产业的背后，也存在着困局。污水处理厂超标排放、耗能高、产能低下、“晒太阳”等一系列问题近年来也逐渐显现。在过去两年里，中央环境保护督察组对各地的反馈意见中，同样有多个城市的污水处理厂被点名。此前技术路线导致污水处理变成了一个高能耗、高物耗的行业，并在很大程度上阻断了能源与资源的循环利用。
高能耗一方面导致污水处理成本较高，使一些中小型污水处理厂运行困难，同时也进一步加剧了当前的能源危机。同时大量采用延时曝气等高能耗工艺，以高能耗为代价实现污染物削减与减排。当前，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。在此背景下，以低碳、生态、绿色为核心的污水处理核心技术体系由此而生，蛰伏良久的中国污水处理概念厂终于从概念走向现实。
来自权威媒体报道消息称，作为国内污水处理概念厂“吃螃蟹的人”，宜兴城市污水资源概念厂占地面积超118.14亩，设计处理污水接近1.89万吨/日。计划于2018年底正式投入运营。中科院生态环境研究中心曲久辉院士表示，“它不仅是一个污水处理工程，更是对未来污水处理方向的展示和宣告。”核心是实现污水到饮用水的深度回用，实现中国水业跨跃式发展。
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。相对于传统的污水处理厂，概念厂提出了四个新的目标，即：水质可持续、能源回收、资源循环、环境友好。在众多业界人士看来，通过完成上述标的不仅可打破国外水处理不同领域单一技术逐个攻破的传统模式，还能寻求技术链的整体突破。沿着概念厂的方向，有望为整个社会减少1%的能耗。
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。污水处理概念厂初步确立了面向未来的持续发展水处理的技术路线，即通过碳分离，大幅提升能源的回收，把水治理达到可利用的水平。气候变化问题和能源危机要求城市污水处理实现低碳化，在处理过程中实现节能降耗，提高能源自给率。这也意味着，污水处理设施随之将从社会“负资产”转变为“正资产”。除水资源循环利用外，污水处理过程还可实现有机质及磷等资源的循环利用。
业内认为，随着近年来近年来持续深化扩展需求，水环境治理在行业技术产品、服务模式等层面蓄积了大量势能。而污水处理概念厂不仅带动了污水处理行业，也影响到其他环境基础设施行业考虑未来生态化的发展方向，诚如垃圾焚烧领域的蓝色发展愿景。污水处理概念厂建成后，未来20—30年都不需要提标改造，这也将节省不少成本。再进一步的话，则有望衍生出城市生态综合体，不再仅仅局限于一个废水处理终端，取而代之的则是组成城市功能的必备元素。
