污水處理行業具有自然壟斷性質，污水管網等固定資產生命周期長，同一區域內不可能進行管網的重復建設，使行業具有天然的區域壟斷特征。
污水處理行業主要競爭主體按公司性質可分為國有公司、投資型公司、外資公司，其中國有公司仍占據行業大部分市場。污水處理行業經營模式以政府特許經營為主，通過獲得特許經營權提供污水處理服務，服務對象多為政府，以政府采購的方式獲得收益，直接面向居民提供服務的較少；大型企業通過收購兼并、BOT、委托運營等方式實現擴張。
國有公司，大多是原國有公用事業單位通過改制而形成的公司，目前國內大部分城市通常將自來水公司和污水處理公司統一納入水務公司管理，在水務公司內部形成完整的上下游產業鏈，但自來水公司和排水公司多分開經營。這種模式下，公司與政府部門有天然的公共關系優勢，在區域范圍內擁有資源優勢和壟斷優勢。但在跨地域經營、規模經濟方面與全國性的公司相比，有一定的差距。代表公司：重慶市水務控股（集團）有限公司、紹興市水務集團有限公司。
投資型公司，該類公司多數為上市公司，綜合實力相對雄厚，正在通過合資經營、收購兼并等手段積極擴大水務市場份額，在許多大中型城市已經形成了相當的投資規模，形成了跨區域規?；洜I的格局，市場績效良好。如北控水務集團有限公司、北京首創股份有限公司、天津創業環保集團股份有限公司、北京碧水源科技股份有限公司等。
外資公司，外資公司擁有先進的水務技術，尤其在污水處理行業處于技術領先地位，但整個行業中外資公司數量不多。目前，威立雅和蘇伊士是中國市場上最具代表性的外資水務巨頭。威立雅在中國20個地區擁有正式運營的項目，擁有超過13000名員工，服務人口超過4300萬；蘇伊士公司則在中國擁有20家以上的合資公司，供水人口達到1400萬，處理能力達到550萬噸/日以上。
從現階段污水處理行業競爭環境看，隨著投資型公司的擴張、社會多方資金的進入，原有的以國有企業為主的經營壟斷體制被打破，盡管現階段各水務公司間仍存在區域性經營壟斷優勢，不會直接發生經營沖突，但經營者的增多及區域拓展將縮小地區水務發展空間，加之投資型或外方投資的水務公司相對于傳統市政管理、控制、運營的國有獨資公司，其經營目的的盈利性更強，因此運營管理水平較高、經營市場化較強，已成為了國有公司的主要潛在競爭對手。而一些區域政府也通過投資成立區域性水務公司來規劃本地市場，行業競爭日漸激烈。
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