2005年，在“四川省水處理及資源化工程技術研究中心”的基礎上組建“國家城市污水處理及資源化工程技術研究中心”，并于2009年底通過科技部驗收，正式掛牌。
依托單位中國工程物理研究院始建于1958年，在國家計劃中單列戶頭，是以發展國防尖端科學技術為主的理論、實驗、設計、生產的綜合性科研生產基地。現有中國科學院院士11名，中國工程院院士12名。由于其特殊的事業需要，建院以來就一直致力于各種廢水、廢渣和廢氣處理技術和配套設施的研究與開發，造就了一支具有豐富經驗的環保科技隊伍，形成了一大批具有自主知識產權的科技成果。環保產業已經成為中物院“軍轉民”的三大支柱產業之一。
中心充分利用自身優勢，凝聚國內外的智力資源，以“水資源的可持續利用、我國社會經濟的可持續發展”為已任，不斷研發水污染治理和水資源綜合利用領域的新技術、新工藝和新設備，快速實現科技成果的產業化。并在政府與企業之間、技術與資金之間、技術與產業之間發揮中介和橋梁作用。中心已形成了集基礎研究、技術和設備研發生產、工程設計和建設、運營管理、專業人才培養的綜合“孵化器”。目前已形成了一支院士引領，專家帶隊，產學研結合的技術研發團隊，他們在科技攻關、成果轉化、工程建設、咨詢與培訓等方面發揮了重要作用，在國內外的技術交流中獲得了評好。中心已通過ISO9001:2008質量管理體系認證、ISO14001:2004環境管理體系認證和GB/T28001-2001職業健康安全管理體系認證，具有四川省科技咨詢行業經營甲級資質等行業資質。是四川省科技廳批準的“四川省城市污水處理及資源化產業技術創新聯盟”的牽頭（理事長）單位，是四川省循環經濟促進會副會長單位。并與清華大學、新加坡南洋理工大學、日本東芝株式會社等國內外大學、科研機構和企業有著良好的交流合作機制。近年來，承擔有國家863重點高新技術計劃《氯代吡啶類除草劑廢水綜合治理與低排放技術》，四川省重點項目《中小城鎮生活污水處理及回用一體化技術研究》、《工業開發區工業和生活混合污水處理工藝優化與節能關鍵技術》等課題的研究。在中小城鎮污水處理與資源化利用、塑料加工廢水處理、炸藥廢水處理、精細化工廢水、電鍍廢水處理、醫院廢水處理、垃圾滲濾液處理等工業（特殊）廢水處理與資源化利用領域形成了成套技術、設備與自動控制系統。
中心在水處理及資源化領域取得了多項技術成果，為市政、化工、炸藥、電鍍、石化、啤酒、醫療、造紙和制藥等行業的水處理提供上百個技術服務，并成功組織實施了多個污水處理工程。典型的案例包括：成都雙流航空港污水處理廠、成都新都工業區生活-工業混合污水處理廠、山東省萊州市沙河鎮廢舊塑料加工廢水處理工程、利爾化學股份有限公司農藥廢水處理工程等。
水資源短缺和水環境污染是全球淡水資源面臨的兩大問題。隨著我國人口的增長，人民生活水平的日益提高和我國經濟的迅猛發展，工業化、城市化的步伐加快，用水量急劇增加，污水排放量也隨之增加。
一、水污染加重了水資源短缺
水污染進一步加劇了水資源緊張．目前，全國532條河流有436條受到不同程度的污染，城市地下水污染率達45％，流經全國42個大中城市的４４條河流有93％被污染。據統計，全國平均每年廢水排放量04年為482.4億噸，其中工業廢水排放量為221.1億噸，68％未經處理直接排人江河湖泊。雖然有32％經過了處理，但仍有一半左右沒有達到排放標準。 靠近城市的一些海域，由于受陸源排污，海上傾廢以及海洋開發活動的影響，也受到嚴重污染，其污染物主要為石油類、有機物、營養鹽類和重金屬等。近年來，一些海域富營養化加重，赤潮災害增多。
近年來，飲用水中多種微量有機污染物所造成的危害越加嚴重，有些“三致”物質采用一般的處理工藝很難去除。我國北方某一地區，由于地表水源被污染，經過常規法處理后的飲用水中仍然含有166種有機污染物質，其中發現溴三氯甲烷等７種“三致”物質及鹵烴等40余種潛在有害物質，使此地區居民出現眩暈，疲勞、脫發等癥狀，癌癥發病率不斷上升。 由于水污染，破壞了環境，水資源利用率降低，加劇了水荒，人民健康受到威脅，工農業生產受到損失。據估計，我國每年因水污染所造成的經濟損失已達400億元。
二、污水資源化是解決水資源短缺的重要途徑
污水資源化已是世界上關注的問題，早在1950年，美國污水研究者俱樂部利用模型進行了污水深度處理實驗研究，其成果1965年用于加利福尼亞州南塔湖污水處理廠，處理能力為28400ｍ３／ｄ。目前，美國50％以上的再生水回用于農業，城市綠化和水景。日本的再生水用于居民區、商業區和學校的雜用，包括用于廁所沖洗、綠化灌溉、娛樂性湖泊、美化環境等，此外，俄羅斯、沙特阿拉伯、以色列、南非共和國等，利用再生水已有多年歷史。從某種意義上看，污水是一種穩定的淡水資源，可根據不同的用途和水質情況，經過相應的處理后，作為工業、農業、中水道和景觀等用水，這對緩解我國水資源短缺起到了重要作用。
