中小型污水處理廠所處理的污水，主要來源于城市居民生活所產生的廢水，通過城市污水管道排出。生活污水與工業污水相比，污染物含量較低。然而，隨著城市規模越來越大，城市人口的數量越來越多，生活污水的總量較大。
中小型污水處理廠在處理城市污水所面對的最大難點一方面來自于城市生活污水的污染情況多種多樣，并且對其污染狀況難以有效平復;另一方面來自于自然環境對污水處理技術的影響。隨著人們生活水平的不斷改善，人們對于生活用水的質量也有著越來越高的要求，不僅使得人們生活用水的量越來越大，也使得生活污水的污染狀況變得更加復雜。
不同季節，不同時間段，都會影響污水的構成成分以及污染狀況，使得中小污水處理廠在處理生活污水時無法有效做出精確地判斷，一定程度上影響了污水處理技術的選擇。在實際處理過程中，單一的污水處理方案往往不能滿足污水處理需求，也會嚴重影響城市污水的處理效果，還會對污水處理廠的效率和效益產生較大影響。而自然環境對污水處理的影響同樣不能忽視。
污水處理技術的研發通常都在實驗室中進行，在環境相對穩定的狀況下，污水處理能夠實現很好的效果，然而，在污水處理廠的實際生產中，環境往往是不斷變化的，包括溫度、濕度、水流等因素都是不可控制得，進而對中小污水處理廠的生產造成很大影響，也讓污水處理效果面臨很大的不確定性。
中小型污水處理廠在我國城市污水處理體系中發揮著重要作用，隨著我國城市化進程的不斷加劇，其地位將更加重要。當前，我國城鎮平均污水處理率達到70%，依然有較高發展空間。污水處理對于保護城市生態環境、維護居民日常生活有著至關重要的作用。科技的不斷進步，也為污水處理技術的改善和發展提供來有效的技術支持。因此，必須不斷深入研究污水處理技術，優化污水處理工藝，以達到更好的處理效果。在充分利用水資源的同時，做好生態環境的保護工作。