投资成本：分散式污水处理系统的建设投资显著远低于集中式系统。集中式系统需要建设大规模的污水收集管网，其投资成本占据了总成本的80%。管网的平均设计使用寿命为50年。集中式系统的日常维护和到期更换都更需要大量投资。

运行成本：虽然在人口密集且市政污水管网发达的区域，集中式污水处理系统在单位污水处理费用方面有优势，但其设计考虑的峰值流量会导致系统容量的增加，降低处理效率；地下水人侵管网造成废水稀释，也会增加处理费用；长距离输水需建设能耗更高的泵站。这些因素直接导致运营成本的增加，在乡镇具体情况下，其单位污水处理费用并不比分散式污水处理系统有优势。

水质安全：集中式污水处理系统集中排放水量较大，可能引起受纳水域的富营养化。而分散式系统由于排水量小，将降低富营养化概率。

监测与管理：随着远程监控技术的进步，使用远程控制设备，已经可以轻松实现运行维护，大大减少了驻场人员。在管理方面，分散式污水处理系统比集中式系统更具有“可见性”使当地居民能更好地参与同时也促进群众节水和环保意识提高。

发展角度：分散式污水处理的基础设施投资可以逐步进行，无需一次到位，相较于集中式系统，更适应我国目前基础设施仍然相对落后的农村和乡镇。

实现源分离：集中式污水处理很难做到污水源分离，但分散式系统比较容易实现。例如生活污水的黑水与灰水分离。这些废水流量虽然小，但是含有大部分的COD和营养物质，以及几乎全部的病原体和微量污染物。就近集中处理减少了环境中微量污染物的分布并提高了本地系统的资源回收潜力。