面向污水处理降碳减污的国家战略需求，在国家自然科学基金创新研究群体等项目支持下，中国科学院生态环境研究中心曲久辉院士团队深入研究污水处理过程中物质流、能量流的转化规律，发展了污水资源化能源化理论和技术。他与多位行业权威专家共同提出“污水资源概念厂”设计理念，2021年推动建成全国首座污水资源概念厂，2024年该项目荣获国际水协会（IWA）创新项目金奖和本年度“全球唯一”创新项目最高奖（Grand Award），这是中国水领域首次获此殊荣。

　　污水资源概念厂突破了实现“水质永续、资源循环、能量自给、环境友好”目标的技术瓶颈，集成和应用多项先进污水处理技术，颠覆了传统污水处理厂形态，将污水处理厂从污染物削减基本功能扩展至城市能源工厂、水源工厂、肥料工厂等多种应用场景，打造出生态、生活、生产融合一体和开放共享的新型城市空间，为城镇水环境治理高质量发展提供示范样板。本次获奖标志着中国污水处理技术与范式由过去的跟跑变为现在的领跑，展示了中国水科技和产业创新取得的巨大进步，成为国际污水处理行业的绿色发展的标杆。