技术层面
1.近零排放的设计难关
目前，煤化工废水处理的设计与主体工艺设计通常不是由同一家单位完成，设计工作相互脱节，没有做到无缝对接。同时，由于技术服务商不是一家，处理水的路线不同，处理形式不同，缺乏汇集能力，从而不能对每个工艺段全盘考虑，不能做到每个环节最大程度的优化和平衡，造成最后污水处理过程控制复杂、处理效率不高、投资高、稳定性差。
2.缺乏高效复合处理新工艺
现有的单一处理工艺较为成熟，但是在针对性和有效性上普遍存在问题，出水无法满足回用的要求且难以稳定有效运行。
3.难以回避的有机物膜污染问题
污水回用过程中，进水都含有一定的有机物，目前有机物的膜污染是废水“零排放”应用中难以回避的问题。另一方面，膜处理技术以其无相变、无化学反应、选择性好、适应性强、能耗低等优点，在煤化工废水处理中有着广泛的应用前景，但目前膜材料普遍存在耐污染性能差、分离效果欠佳导致的使用寿命短等弊端，使得水处理装置无法长期稳定运行。今后，新型功能膜材料开发、制备技术优化、分离效果和水通量提高、使用寿命延长等将是未来膜研究工作的主要方向。
4.高浓盐水处理的技术瓶颈
目前的蒸发结晶技术结垢问题突出，导致设备传热阻力增加，蒸发器生产强度降低，单位蒸汽消耗量大;管道腐蚀也造成装置运行不稳定。高浓盐水处理是世界性的难题，相关新技术的开发近年来也备受学者关注。目前国内自然蒸发设施处理高浓盐水尚没有成功案例，主要原因有对蒸发量估算太乐观、对冬天结冰现象考虑不足、废水的无序排入导致自然蒸发设施变成污水库等。
经济层面
在经济层面上，污水处理投资大，约占项目总投资的10%~15%，在动辄几百亿的煤化工项目总投资中，其收益几乎为零;其次，运行成本较高，单位水量总成本约合34元/立方米左右，相较单位水量直接成本约11元/立方米增加了2.1倍;再次，能源消耗强度大，零排放吨水处理综合能耗153.7MJ左右(折5.2kg标煤)，自然蒸发模式可降低能耗45%左右。鉴于此，本质上是以盈利为目的的企业实行零排放缺乏积极性。
风险层面
煤化工废水处理的风险性首先体现在蒸发盐的安全处置上，废水经过膜浓缩和蒸发结晶处理后，结晶盐浸出物砷超过规定浓度限值，结晶盐属于危险废物，蒸发结晶盐存在二次污染的风险;其次，自然蒸发设施、废水暂存池、污水处理各种池体占地面积大，污染地下水的风险增大;再次，浓盐水在自然蒸发的过程中，有机污染物可能会扩散到空气及有结晶盐颗粒随风飘散，存在对人体健康及影响生产装置的风险。
随着我国工业的持续快速发展，用水量不断增加，将会进一步加剧水资源短缺的严峻形势，废水“零排放”成为企业发展的必由之路。随着国内外水处理技术及设备水平的不断发展，废水零排放技术上具有可行性。在实践操作时，由于工艺装置不稳定运行、缺乏实际建设、运行经验，当前实现废水“零排放”目标还存在一定的困难，但经过不断摸索和经验积累，废水“零排放”可以实现。