一、干线和引流灌溉工程
南区污水干线（简称南干线）是上海第一条将城市污水引向郊区、注入长江的工程。干线自日晖港起，穿越黄浦江，向东横贯川沙县全境，至长江口南岸的川沙县白龙港，全长30余公里。干线沿途设6座泵站，浦西接纳卢湾区、徐汇区及南市区部分污水；浦东由支线接纳部分污水，设计日流量为40万立方米。
工程分市区、郊区两部分实施。
市区部分由东、西两路管道组成，市城建局组织设计施工。西路管道以肇嘉浜泵站为起点，利用日晖东路直径1500毫米钢筋混凝土压力管，通过开平路泵站至黄浦江边。东路管道自新肇周路起，沿中山南路埋设直径1200毫米钢筋混凝土管至黄浦江边鲁班路泵站。东、西两路管道汇合于打浦路西侧直径2000毫米过江钢管起始段。钢管采用桩排架抗浮，穿过江底至浦东上钢三厂上岸。
郊区部分以上钢三厂东围墙为界，向东埋设管径1800×2400毫米马蹄形管道，穿耀华路，沿杨高路途经川沙县的杨思、六里、严桥、花木等9个乡，全长13.9公里。自花木乡北蔡镇向东，将沿线河道略作疏浚，成为具有灌溉与排泄功能的明渠，长17.3公里。全线穿越大小河道70余条，埋设倒虹管1200米。
工程于1969年10月开工，1970年12月7日通水，1972年全线竣工。工程投资1320.1万元。
为利用城市污水的肥效沃田，沿线有6个乡集资，在明渠周边辟建引流灌溉支管多条，共10余公里，并建成小型泵站10座。1970年，干线通水初期灌溉农田达4.9万亩；1972年扩大到6.7万亩，占规划灌溉面积的67%；1978年6月后停止灌溉。
二、明渠改暗管工程
明渠投入使用后，因污水水质而引起的污染问题逐渐暴露，并日趋严重。污灌区密布的河道和成片的农田遭到污染。市农科院土保所于1976年对污灌区调查表明，土壤中镉、锌、铜的含量明显增加，农作物含毒量超过食用卫生标准。1976年，经地质部上海市水文地质大队和市卫生防疫站检测，距明渠两旁50米内居民所用土井的水质均受污染。敝开的明渠臭气四溢，成了蚊蝇孽生地；且因臭气四溢，临近学校的学生和居住农民受害。1976年5月，市城建局、排水管理所和有关设计单位组成市区污水工程规划调查小组；8月,完成对现场的踏勘调查。川沙县政府于1978年6月决定停止利用污水灌溉农田。1980年11月，市城建局提出明渠改暗管的工程计划，干线改为单纯排放。次年，市建设委员会批复实施改建工程。1982年9月，工程开工。基本按明渠的走向新辟一条路线埋管并筑路，埋设管径2100×2700～3200毫米矩形混凝土管道19.57公里。废弃4、5、6、7号泵站新建3座泵站，并扩建1、2、3号泵站。1984年4月20日，改建后的新干线开泵通水，废弃的明渠经冲洗后停止使用。将沿线合庆被单厂、大中华毛纺厂分厂和该地区乡镇企业的废水接入暗管排放。1983年，在钦公塘、曹家沟两处建简易泵站1座，1984年建成投入使用。
三、支线配套工程
按照改建总体计划，明渠改暗管后，排放口设计日排放能力扩大为55万立方米，新建支线工程，接纳川沙城镇及浦东地区新建住宅区的生活污水。
川沙县城厢镇污水工程，采用环城埋管收集污水的方案，设计日流量为3万立方米。共埋管8公里，建中途泵站5座，支线总管与南干线5号泵站出水井连通。
其昌栈、白莲泾污水工程，服务范围东起源深路、杨高路,西至黄浦江，南临白莲泾，北迄浦东大道，面积9.1平方公里。设计日流量为18万立方米。埋设24.9公里管道，建文登、沪南、龙东3座支线泵站，支线总管从文登路泵站起，沿文登路向南至杨高路、沪南公路泵站，折向东转入龙东路泵站，继而在三八河东岸连通南干线3号泵站下游管道。1984年6月开工，1985年底竣工通水。
耀华地区污水工程，服务范围东起云台路，西迄济阳路，南临川杨河，北迄耀华路、杨高路，面积1.91平方公里。设计日流量为1.6万立方米。工程埋管6.6公里，建德州路泵站1座，支线总管连通南干线2号泵站。1984年开工，1987年竣工通水。
周家渡上钢新村污水工程，该排水系统经改造后，上南路泵站于1983年连通南干线1号泵站下游道,1990年,平均日流量为0.11万立方米。
庆宁寺沪东新村污水工程，服务面积4.80平方公里，设计日流量6.5万立方米。埋设管道6公里，建泵站2座，支线总管连通干线4号泵站。工程于1988年9月开工，1994年底竣工。
洋泾西、居家桥地区污水工程，服务面积10.25平方公里，设计日流量为10万立方米。建泵站3座，支线总管沿建平路、杨高路经泾西3号泵站，连通龙东路泵站下游管道。工程于1988年9月开工，1995年底部分建成通水。
四、污水输送
南干线因明渠经常发生淤塞、塌方；暗管质量差，经常损坏；部分泵站非定型设备故障多等，实际市区浦西部分输送过江污水量每日23～25万立方米，最高峰为30万立方米。
1971～1973年上半年，肇嘉浜泵站出水，由南干线送过黄浦江，日晖港水质一度有所改善。1973年下半年，开平路泵站因改建而停车，肇嘉浜地区污水重回日晖港。1974年,改建后的开平路泵站投入运行。是时浦西旱流污水量日增，而南干线输送能力不足,排入日晖港的污水量有增无减。
1984年，明渠改暗管配套工程完工后，设计出口日流量提高到55万立方米，但因浦西鲁班路泵站能力与浦东南干线一号泵站的集水池容积不相匹配，至1995年,市区浦西部分实际日输送量为30万立方米。
