Những năm qua, việc xử lý nước thải sinh hoạt đô thị luôn “nóng” do tình trạng ô nhiễm nước thải xả thẳng ra tự nhiên mà không qua xử lý vẫn khá phổ biến. Ngoài ảnh hưởng nghiêm trọng đời sống dân sinh, đó còn là thách thức gay gắt cho chính quyền địa phương.
Hiện, TP Hà Nội có ba phân vùng tiêu thoát nước chính (rộng 125.400 ha) tại phía tả sông Đáy (nguồn xả là sông Hồng, Nhuệ, Đáy); phía hữu sông Đáy (sông Tích, Bùi, Đáy) và phía bắc Hà Nội (sông Hồng, Đuống, Cầu, Cà Lồ, Ngũ Huyện Khê). Tuy nhiên, đến nay mới có lưu vực sông Tô Lịch (một phần thuộc hệ thống sông Hồng) được đầu tư hệ thống thoát nước cơ bản hoàn chỉnh, có thể bảo đảm tiêu thoát nước cho tám quận nội thành với cường độ mưa 310 mm/2 ngày.
Trong khi đó, Hà Nội mới chỉ có sáu nhà máy xử lý nước thải được đưa vào hoạt động, gồm Kim Liên (công suất 3.700 m3/ngày-đêm), Trúc Bạch (công suất 2.300 m3/ngày-đêm), hồ Bảy Mẫu (công suất 13.300 m3/ngày-đêm), Yên Sở (công suất 200.000 m3/ngày-đêm), Bắc Thăng Long - Vân Trì (42.000 m3/ngày-đêm), hồ Tây (15.000 m3/ngày-đêm). Tuy nhiên, các nhà máy xử lý nước thải này chỉ xử lý được 22% số lượng nước thải ra hằng ngày, còn tới 78% vẫn đang được xả thẳng ra môi trường.