相比生活污水，工業污水處理條件更復雜，難度更大。目前，我國工業污水處理達標率仍比較低，設施改造是未來趨勢之一。據業內人士預測，工業污水第三方運營市場規模未來有望達約500億元。同時，集中式工業園區模式會進一步推廣開來。
相比市政污水，工業污水具有結構復雜，水質水量變化大，污染物濃度高、污染物種類多且具有毒性及難降解等特性。工業污水通常分為清潔廢水和生產污水兩種，清潔廢水主要來自工業設備間接冷卻水，通常水溫高、污染輕，簡單處理后即可再循環使用或者排入水體；生產廢水主要來自生產過程中與生產物料直接接觸所產生的廢水，污染程度較為嚴重，必須經過嚴格處理方能使用或者排入水體。
我國工業水排放體量巨大。2015年，我國工業廢水排放量為199億噸，工業污水處理設施處理能力為2.47億噸/日，處理量為444.6億噸，其中黑色金屬、石化、煤炭、紡織、有色、食品等六大行業的合計處理能力為1.91億噸，占比77.2%，污水處理量為354.7億噸，占比77.8%。
如前所屬，工業污水處理設施建設標準較低、運營效果不達標在業內是普遍現象，監管日益趨嚴、社會輿論高度關注以及環境稅正式開征在即等背景下，工業企業對于現有設施進行改造并進一步實施委托運營以保證穩定達標或是未來趨勢，“第三方治理”模式有望不斷得到推廣。如果我們假設我國工業污水處理設施中有30%需要改造，按照單噸改造成本為2,000元估算，對應的工程投資額約1500億元；如果我們假設我國工業污水處置量中未來有40%通過專業第三方運營，假設工業污水平均處理費為3元/噸，則工業污水第三方運營市場規模未來有望達約500億元市場規模。
在第三方專業運營市場打開后，從商業模式層面看，預計存量托管運營(O&M)以及工程總包+托管運營(EPC+O)模式有望成為專業環保公司切入工業污水第三方治理的主要商業模式。上述兩種商業模式幾乎不需要第三方企業新增投資，相應其退出成本較低，有利于專業環保公司規避經濟周期引發的風險和充分發揮其專業提供環境解決方案的能力。
從客戶類型看，工業園區以及單一大型工業企業是下一階段環保公司拓展工業污水第三方業務的主要對象。其中集中式工業園區模式更適用于單一企業產生廢水量較少濃度很高的企業，比如電鍍、制革、搪瓷、防止及化工行業等；對出水量大且出水類型多的大型鋼鐵、企業及石化類客戶，企業自身的產水規模就足以支撐中大型污水處理設施運營。
近年來，為優化工業資源，促進經濟快速發展，國內建設了一批經濟技術開發區、特色工業園區及技術示范區等多種形式的工業園區。以化工園區為例，根據中國石油和化學工業聯合會園區委最新統計數據，截至2014年底，全國重點化工園區或以石油和化工為主導產業的工業園區共381家，其中江蘇、山東、湖北等省份分布較多，目前已有約1.2萬家規模以上石化和化工企業進入化工園區，企業入園率達45%。
在集中式工業園區模式下，園區內產生的工業污水通過管網運送至園區內的工業廢水處理廠集中處理，在處理過程中回收有用廢物，處理后的出水通過市政管網進入市政污水處理廠再進行進一步處理，處理產生的污泥運送至填埋場進行填埋。工業園區集中式污水處理模式有諸多優點：
1)可以發揮規模效應以降低污水處理成本；
2)專業第三方進行處理，處理效果通常好于工業企業自行處理；
3)能夠增加化學藥品回收潛力，有助降低運行費用和減輕污泥處置負擔；
4)企業在園區內可以通過共享服務以進一步降低經營成本和污水處理費用。
