上海市合流污水治理工程是为了解决上海市中心区的水污染而进行的污水治理工程，投资逾百亿。由于工程规模庞大，采用分期建设，一期工程的目标是治理苏州河，二期工程的目标是治理黄浦江市区段上游；三期工程主要为了解决上海市北部和东北部的污水出路问题。其中，一期工程自1983年开始研究设计，是中国规模最大的污水治理工程，是第一个利用世界银行贷款进行建设的市政工程，也是第一个按照国际惯例进行招标和施工监理的市政工程。建成后的一、二、三期工程共同构成了上海市污水收集的主要系统。  

　　污水治理一期工程。1988年8月25日工程开工；1993年12月，主体工程建成通水。工程投资16亿人民币，其中世行银行贷款1.45亿美元。工程西起丹巴路、东至竹园长江口，范围涉及普陀、长宁、静安、黄浦、闸北、虹口、杨浦、宝山、浦东等九个区。服务范围70.57平方公里，服务人口255万。接纳44个泄水区、52座截流泵站的合流污水。截流系统末端平均旱流污水量140万m3/d（16.2m3/s），雨天最大设计合流污水量44.9m3/s。合流污水治理一期工程是上海市政建设第一个利用世行贷款项目，也是第一个采用国际国内招标方式进行建设的项目。

　　污水治理二期工程。于1997年6月5日举行奠基仪式，1999年12月25日主体工程通水，工程总投资约50亿人民币，其中世界银行贷款2.5亿美元；工程总服务面积272km2，总服务人口355万。工程西起浦西的中山南路、中山西路和宛平南路，在截取徐汇、卢湾区的6个排水系统的合流污水后，在龙华百步桥过黄浦江，在浦东沿外环线—建平路—龙东大道—白龙港埋设一条污水总管，耀华支路—济阳路管道以及吴泾、闵行等地区污水过黄浦江倒虹管在浦东新区与污水输送总管连通。污水经SA泵站、SB泵站、M2泵站提升输送到白龙港污水处理厂，处理后由出口泵站提升，经排放管远岸扩散排放至长江口的白龙港水域。

　　污水治理三期工程。2003年12月3日开工建设，工程工可项目总投资为46.775亿元，其中利用世界银行贷款1.46亿美元。工程主要解决上海市北部和东北部的污水出路问题，将这些污水收集经集中处理后排放，对改善杨浦港、虹口港、苏州河、黄浦江和蕴藻浜等地表水水质起到积极作用，对改善上海市城市环境面貌和投资环境有重要意义，全市污水收集率由68%提高到72%，污水处理率由44%提高到56%，设施利用率由59%提高到64%。  

　　合流污水治理的三期工程曾分别荣获中国人居环境范例奖、第二届詹天佑土木工程大奖、国家市政金杯示范奖、第四届詹天佑土木工程大奖和1994～2004上海市十佳优秀市政金奖工程。