（一）管理主体问题
城市污水处理的全过程可以分为污水的排放、收集、处理和再利用四个环节。根据《水污染防治法》和《城市排水许可管理办法》，建设主管部门和环境保护主管部门主要负责污水管理事项。其中，在污水排放环节，建设主管部门负责排水许可和监管，环境保护部门负责排污许可和监管。在污水收集、处理和再利用环节，建设主管部门负责污水处理设施（污水管网和污水处理厂）的建设和运行管理，环境保护主管部门负责监督污水处理设施正常运行和达标排放。
建设主管部门和环境保护主管部门在污水管理中不是相互协作的关系，而是各自为政。建设主管部门负责污水处理厂的建设和运行；环境保护主管部门负责排污企业和污水处理厂的监督管理。排污企业偷排、超标排放导致污水处理厂水质水量不稳定，增加了污水处理厂的运行成本，而增加运行成本与环保部门没有任何利益关系，反而环保部门在检查偷排超标排放时会从企业那里有获得权力租金，从而导致污水处理厂的压力巨大。然而，污水处理厂没有执法权，无权控制污水排放是否达标。由于这个原因，污水处理厂在很多地方已经由环保部门负责运行，虽然此种方式环保局即当运动员又当裁判员，但是由于污水处理与环保部门利益相关联，从而迫使环保部门对排污企业加强管理。另外，污水管理主体存在的问题还表现在排水管理和供水管理的分割。[3]城市污水的收集和处理都由排水部门管理，城市生活和生产用水则由供水部门管理，排水管理部门和供水管理部门的分割导致污水回用没有纳入到供水计划，从而造成了水资源的浪费。
（二）管理手段问题
1.“命令—控制”型手段存在的问题
（1）排放标准落后。现行国家污水处理排放标准没有随着经济和科学技术的发展而及时更新。例如，1998年制定的《污水综合排放标准》和2002年制定的《城镇污水处理厂污染物排放标准》，现在仍然沿用。环境保护部已经着手这两个标准的修改，并于2010年10月14日开始征集相关部门和科研院所对修订国家环境保护标准《污水综合排放标准》和《城镇污水处理厂污染物排放标准》的意见。
缺乏科学性。一方面，污水处理排放标准对一些水质指标规定过严，[4]如刚刚出台的《制浆造纸工业水污染物排放标准》对现有造纸企业污水COD排放限值为100mg/L，导致很多企业因污水处理费用太高无法生存。又如《生活垃圾填埋场污染控制标准》中出水COD排放限值为100mg/L，这也是现有技术水平很难达到的。另一方面，不同规模污水处理厂的排放标准应有所区别，我国的排放标准没有充分考虑污水处理厂的规模大小与排放标准以及水环境容量的关系。[5]
存在立法空白。污泥处理是我国污水处理过程中的薄弱环节。到目前为止，除污泥农用标准之外，还没有制定关于污泥处理处置的专门标准；而由于对城市污水处理厂污泥的定位不清楚，我国已经制定并实施的生活垃圾处理处置标准和工业固体废物处理处置标准也无法适用于污泥的处理处置。随着污泥处理处置的需求日益迫切，污泥处理处置的环保标准越来越显示出其重要性。[6]
标准体系不完善。《水污染防治法》规定：“各省、自治区、直辖市可以制定地方水污染排放标准；对于国家水污染物排放标准中已作规定的项目，可以制定严于国家水污染物排放标准的地方标准。”但是，除北京、上海、天津、广州等大城市在节能减排的压力之下在近几年颁布了地方标准外，其他地区几乎没有地方标准。地方标准的缺失，不利于地方根据当地的环境容量和经济发展情况因地制宜地实施污水管理。一方面，环境形势严峻的地区，执行国家标准不利于保护环境；另一方面，环境条件好的地区，执行过严的国家标准又不利于经济的发展。
（2）排污收费。我国的污水排放单位要缴纳两类排污费用：污水处理费和排污费。污水处理费由排水主管部门或者污水处理单位收取，是为污水处理服务而支付的费用。排污费由环境保护主管部门收取，是为使用环境容量资源而支付的费用。根据《水污染防治法》的规定，向城镇污水集中处理设施排放污水、缴纳污水处理费用的污水排放单位，不再缴纳排污费。城镇污水集中处理设施的出水水质达到国家或者地方规定的水污染物排放标准的，可以按照国家有关规定免缴排污费。据此，在开征污水处理费的城市，对按照标准要求向城市污水集中处理设施排放污水的企业事业单位和个体经营者，环保部门不再征收排污费。以污水处理费抵消排污费的做法混淆了污水处理费和排污费的性质，也就是说，符合排污标准的污水排放单位在支付了污水处理服务费之后就可以免予支付对环境容量资源的使用费，这显然是无视了环境的价值。
2.市场调控手段存在的问题
2001年9月，我国诞生了第一例排污权交易——南通二氧化硫排污权交易。自此，各个地区开始逐步探索以排污权交易作为控制水污染物排放的市场手段。但直到目前为止，国内对排污权交易制度还并未推广，只是在浙江嘉兴、湖北武汉等地设立了几个试点。从这几个试点的成果来看，排污权交易市场还不够成熟，污染减排的效果不佳。[7]主要存在以下几方面问题。
（1）法律规定不健全。一方面，排污许可证制度是排污权交易的制度条件。目前国家对排污许可证申请、受理、审批、持证者权利和义务、排污许可证交易等都没有做出明确统一的规定，导致各地自行制定排污许可证管理条例，发放的排污许可证的格式也五花八门，非常不规范。国家环保总局污染控制司曾于2008年1月9日拟定《排污许可证管理条例》（征求意见稿），但至今仍未出台。另一方面，我国排污权交易的推行采取自下而上的模式。目前，试点地区，如浙江、重庆、广州等，已经制定了地方性排污权交易办法，但国家还没有就排污权交易进行立法。各地对排污权的分配、储备、交易等事项的规定存在很大不同，不利于跨区排污权交易和区域公平竞争。[8]
（2）排污费制度不利于排污权交易的推行。一方面，排污费征收标准低于企业污染物减排的成本，导致企业在环保部门核定的排污总量范围内向政府缴纳排污费而不是主动减排或者到交易市场购买排污权；另一方面，超标排污罚款制度的存在，使得超量排污企业通过向政府缴纳罚款而购买新的环境容量，而不是到排污权交易市场购买排污权。[9]由此，排污费制度阻碍了排污权市场需求的产生。
（3）政府过度干预导致排污权交易无法充分发挥其功效。[10]在排污权交易的试点过程中，政府还未完成其从划桨者到掌舵者的角色转变，如《嘉兴市主要污染物排污权交易办法实施细则》第22条规定，“市环境保护局根据不同行业类别、削减成本，会同市相关部门确定排污权交易出让价和排污权交易转让价。”这样的干预导致排污权的市场价格扭曲，治污成本得不到最小化。
（三）污水处理产业化发展面临制度障碍
1.产业化程度不高，市场发育欠缺
目前很多污水处理单位仍然沿袭原有事业单位管理模式。垄断式的管理体制，缺乏活力的经营机制，不仅造成机构臃肿、人浮于事、运行效率低下，政企不分也使得政府对污水处理厂的监督难以到位，城市污水处理始终在低水平徘徊。
2.配套设施建设滞后，污水纳管量偏小
污水管网的建设投资巨大，并且涉及城市建设、规划、交通等多个部门，完全产业化非常困难，应当由政府承担管网的设计、建设和维护。尽管各地加大财政投入，污水处理基础设施近年有了长足发展，但污水管网覆盖率低、污水纳管量偏小，影响了污水处理产业化的进程。
3.污水处理费难以支持污水处理企业的运行
污水处理费的征收主要存在三个问题：一是收费标准偏低，难以支付污水处理企业的运行成本；二是收费率较低，在很多区县存在偷逃、拒交、少交等逃避污水处理费征收的现象；三是污水处理费存在挪用的问题，现行污水处理费由供水部门代收，然后上缴财政，再由财政部门根据污水处理企业的处理水量和水质支付污水处理费，在这个过程中往往出现污水处理费挪作他用的问题。
4.投融资体制不够健全，企业融资困难多
一方面，产业化的投融资法律、政策不够完善。公用事业领域放开后，社会资本进入城市污水处理行业的形式、渠道和过程缺乏系统的规范，相关各方的责权利不明确，加大了投资风险。投资方会由于缺乏保障而谨慎投资或要求更高的回报率；政府监管部门在责权利不明确的情况下，一旦违约，需要承担相当大的风险与赔偿责任。国家对于某些融资方式的限制过严，也使本来已非常狭窄的融资渠道缺乏拓展的空间。另一方面，投资运营企业主体发育欠成熟。城市污水处理行业内缺乏优秀的企业资本主体，投资商水平参差不齐。大部分企业缺乏良好的业绩与信誉，一方面不具备在资本市场上融资的资格，不能满足上市或发行企业债券的资格条件；另一方面又缺乏足够的资金进行投资，而且除了政府政策性贷款之外，企业在金融领域也缺乏信贷基础。[11]