Система каналізації міста почала формуватися в 1894 році і обслуговувала тільки центральні райони міста. З самого початку каналізаційна система проектувалась і споруджувалась як роздільна, тобто система, що відводить тільки побутові та виробничі стічні води. Дощові та умовно чисті води відводяться через систему зливостоків.

На цей час система каналізації м. Києва має 2500 км каналізаційних мереж і колекторів, 33 каналізаційні насосні станції різних рівнів значення, від районного до міського, та Бортницьку станцію аерації. До міських каналізаційних мереж підключено 100% багатоповерхового житлового фонду і близько 16% малоповерхової садибної забудови. У житлових будинках, підключених до міських каналізаційних мереж, мешкає 97,4% населення міста. Стічні води від промисловості складають близько 6% загального обсягу стічних вод, що потрапляють до системи каналізації міста.

Бортницька станція аерації

Бортницька станція аерації (БСА) — складний комплекс інженерних споруд, обладнання та комунікацій, призначений для повної біологічної очистки стічних вод та обробки затриманих забруднень.

БCА було введено в дію у 1965 р. Після закінчення будівництва 3-ої черги (1992 рік) потужність станції досягла 1800 тис. м³ на добу. Надходження стічних вод на станцію складає близько 1300 тис. м³ на добу. Усього за рік на спорудах БCА очищається 470 млн. м³ стічних вод.

Технологічний процес очистки стічних вод складається з механічного і біологічного очищення. При механічному очищенні застосовуються:

— решітки з механічними граблями;

— пісколовки;

—первинні відстійники.

Комплекс біологічної очистки стічних вод складається з:

— аеротенків, в яких відбувається біологічне окислення розчинених у воді органічних речовин активним мулом;

— вторинних відстійників, в яких відбувається механічне розділення активного мулу та очищеної стічної води.

Біологічно очищена стічна вода скидається в магістральний канал і далі у р. Дніпро нижче м. Києва.

Забруднення, затримані при очищенні стічних вод, видаляються такими способами:

— пісок, затриманий у пісколовках, гідроелеваторами видаляється на піскові майданчики, де зневоднюється, а потім вивозиться засобами механізації;

— сирий осад і жироплаваючі речовини з первинних відстійників видаляються в метантенки для зброджування в термофільних умовах з наступним зневодненням на центрипресах або перекачуються на мулові поля;

— надлишковий активний мул із вторинних відстійників видаляється на обробку в аеробних стабілізаторах;

— стабілізований активний мул ущільнюється в мулоущільнювачах, а потім перекачується на мулові поля для зневоднення.

Мулові поля площею 263 га, розташовані на відстані 8-15 км від Бортницької станції аерації, служать для зневоднення та сушіння осадів у природних умовах, Зараз проводяться пошукові роботи з переробки осадів БСА на корисні речовини з подальшим їх використанням.

Дощова каналізація

У Києві функціонує роздільна система каналізації. Одна система—для побутових та промислових стічних вод, друга—для дощових стоків. Загальна довжина головних і вуличних колекторів дощової каналізації становить понад 770 км, довжина внутрішньоквартальної мережі — близько 1700 км.

Поверхневі стоки з території міста відводяться мережею колекторів дощової каналізації через 80 випусків у р. Дніпро та зв'язані з ним відкриті водойми. Крім того, підключено ще 52 водовипуски дощової каналізації в р. Либідь та р. Сирець.

З усіх водовипусків лише 5 обладнані очисними спорудами. Але існуючі очисні споруди морально застаріли, потребують технічного переоснащення, їх технічна експлуатація не забезпечує очистки стічних вод, що в значній мірі впливає на стан і властивості води в р. Дніпро. Потребують корінних змін проектні рішення, які використовуються під час будівництва очисних споруд. На сьогодні міські водойми і водотоки перетворені в водні об'єкти переважно дощового живлення, тому якість їх вод в значній мірі залежить від якісного складу поверхневого стоку. Саме тому викликає занепокоєння забруднення внутрішніх водойм міста нафтопродуктами, пов'язане з інтенсивним забрудненням ними дощових стоків, що спричинено зростаючою кількістю автотранспортних засобів, розміщених на територіях автостоянок, гаражів, пунктів розвантаження паливно-мастильних матеріалів, на територіях річкових портів і автотранспортних підприємств, АЗС без локальних очисних споруд.

У зв'язку із збільшенням щільності забудови і урбанізації території зросте загальний коефіцієнт стоку. Це призведе до збільшення розрахункових витрат поверхневого стоку і, як наслідок, до переповнення колекторів.

Генеральним планом м. Києва до 2020 року передбачено будівництво вуличних колекторів дощової каналізації довжиною близько 170 км і 70 комплексів очисних споруд дощової води різної продуктивності як на нових випусках дощової води, так і на діючих, на яких очисні споруди не були побудовані. Під час будівництва нових, а також реконструкції і капітальному ремонті існуючих колекторів дощової каналізації і комплексів очисних споруд дощової води ставиться завдання зберегти водність і максимально підвищити якість води р. Дніпро, малих річок, струмків і водойм.

У районах масової житлової забудови передбачається будівництво системи дощової каналізації і комплексів очисних споруд дощової води і введення їх першої черги в експлуатацію одночасно з введенням житла, Передбачається також збільшення щільності мережі дощової каналізації в районах забудови 1950-1960-х років, які підлягають реконструкції, та розвиток і будівництво дощової каналізації в районах індивідуальної забудови.