بهره‌برداری از طرح‌های فاضلاب در کشور هم‌گام با توسعه طرح‌های آبرسانی نبوده است. در شهرهای دیگر کشور مانند رشت، کرمانشاه، سنندج، خرم‌آباد و اهواز از چاه‌های جذبی و یا شبکه‌های سنتی استفاده می‌شد. در اصفهان انتقال فاضلاب با دست و چرخ سنتی انجام می‌گرفت و برای نخستین بار در سال 1336 کار لوله‌گذاری شبکه فاضلاب آغاز شد. تا سال 1340 حدود 85 کیلومتر لوله‌گذاری شبکه فاضلاب انجام شد. در سال 1349 تصفیه‌خانه آن احداث شد و در سال 1354 مطالعه نخست و دوم انجام گرفت. فاضلاب شهرهای استان تهران نیز از گذشته که جمعیت زیادی نداشت از طریق چاه‌های جاذب دفع می‌شد و برای جلوگیری از آلوده شدن آب چاه‌ها و قنات‌ها، تمهیداتی برای دور نگه داشتن چاه‌های فاضلاب از آنها به کار می‌گرفتند. با توسعه شهرها و رشد جمعیت، آبرسانی به جمعیت شهر تهران از توان قنات‌هاو چاه‌های سنتی خارج شد و آب از طریق احداث سد بر روی رودخانه‌های کرج، لتیان و سپس لار، منتقل شد. ورود آب از منابع جدید در چرخه طبیعی آب اثر گذاشت و باعث بالا آمدن تدریجی سطح آب‌های زیرزمینی شده است به گونه‌ای که در بعضی از مناطق بیم آن می‌رود که آب‌های زیرزمینی با چاه‌های فاضلاب تداخل پیدا کنند و منجر به آلودگی منابع آب‌های زیرزمینی در این مناطق شوند. در بعضی از مناطق میزان افزایش سطح آب‌ها به حدی بود که حتی به زیرزمین‌ها نیز نفوذ کرد. از طرف دیگر توسعه شهرها به مناطق سنگی و رسی باعث احداث ساختمان در مناطقی شد که چاه‌های فاضلاب در آنها کارایی لازم را ندارند. در نتیجه به تدریج قنات‌ها و جوی‌ها، معبر فاضلاب شد و یکی پس از دیگری به فهرست منابع آب آلوده اضافه شدند.
در حال حاضر یکی از بزرگ‌ترین طرح‌های شرکت، طرح فاضلاب شهر تهران است.
تاریخچه پروژه فاضلاب تهران
مطالعات مقدماتی طرح فاضلاب تهران توسط برنامه عمرانی سازمان ملل متحد (UNDP) و سازمان جهانی بهداشت(WHO) از سال 1350 آغاز شد. گزارش نهایی مطالعات مرحله نخست طرح در سال 1353 از طرف مهندسین مشاور «الکساندر گیب» و «جان تیلور» و با همکاری مهندسین مشاور «تهران بوستون و کورس» ارائه شد که شامل طرح جمع‌آوری فاضلاب تهران و هم‌چنین آب‌های سطحی بود. در سال 1355 تکمیل مطالعات مرحله نخست و انجام مطالعات مرحله دوم شبکه فاضلاب تهران توسط وزارت نیرو به مهندسین مشاور الکساندر گیب، جان تیلور و مهندسین مشاور اینفوتک و مطالعات جمع‌آوری آب‌های سطحی به شهرداری تهران واگذار شد. مطالعات تکمیلی مرحله نخست در سال 1356 و برای محدوده 25 ساله پایان یافت. با توجه به این‌که ادامه مطالعات، چندین سال دچار وقفه شد، تغییرات عمده‌ای در مبانی مطالعات طرح به ویژه جمعیت، تراکم، بافت شهری و کاربری زمین به وجود آمد. با هدف به‌‌هنگام کردن مطالعات قبلی بر اساس شرایط جدید طرح، بازنگری مرحله نخست و انجام مطالعات مرحله دوم در سال 1364 به «مهندسین مشاور ری آب» واگذار شد. بازنگری این طرح در سال 1365 تکمیل شد و به تصویب سازمان آب‌منطقه‌ای تهران رسید و به دنبال آن مطالعات مرحله دوم آغاز شد. به دنبال تغییر کارفرما از سازمان آب‌منطقه‌ای تهران به شرکت آب و فاضلاب استان تهران و با توجه به هزینه‌های بسیار بالای اجرای این، اقداماتی برای دریافت وام از بانک جهانی صورت گرفت که دوباره اصلاحات و تغییراتی در مبانی مرحله نخست انجام شد و از لحاظ بروز برخی مشکلات ناشی از نبود دفع بهداشتی فاضلاب و نیاز به اجرای سریع‌تر طرح در سال 1372 کنترل مطالعات مرحله نخست و انجام مطالعات دوم براساس تغییرات انجام‌شده، به «مهندسین مشاور مهاب قدس» واگذار شد.
در جلسه‌ای در تاریخ 24 اردیبهشت‌ماه 73 در شرکت آب و فاضلاب استان تهران، پس از بررسی مشکلات و ارزیابی نتایج، مطالعات و کلیات طرح به تصویب رسید و به دنبال آن تهیه نقشه‌های اجرایی شروع شد.