位于西寧湟水河畔團結橋東側500米處的西寧市第一污水處理廠始建于2000年，建成后主要擔負著城中、城東地區的污水處理任務。初次走進西寧市第一污水處理廠，廠區內綠樹成陰、池魚游戲、亭臺有致，綠地環繞，花草遍地，要不是偶爾聞到污水的刺鼻腐臭味，還以為自己置身于公園之中。

作為青藏高原最大的現代化城市污水處理廠，西寧市第一污水處理廠的建成，不僅填補了青海省沒有大型污水處理廠的空白，而且結束了西寧市城市生活污水直接排入河流的歷史。西寧市第一污水處理廠，屬國有污水處理中型企業，廠區占地面積8.9公頃，設計總投資1.7億元，日處理城市生活污水8.5萬噸，污水處理工藝采取鼓風曝氣活性污泥法，處理后的水質達到國家二級排放標準，并可進行第二次回水利用和為西寧市寧湖提供水源。項目分二期進行，一期已于2002年7月16日正式投入運行，現擬建西寧市第一污水處理廠二期工程，日處理規模5萬噸。三年內完成達標達產工作目標的跨越式發展，大大增強了西寧市城市污水處理能力，對改善西寧市區域水環境質量發揮了重大作用。截至今年9月底，該廠已累計處理城市生活污水9840萬噸，平均達標排放率為94.3%，污水處理量占全市日供水量的42.3%。

在污水進水口，來自西寧市城中區、城西區的生活污水又黑又臭，經過格柵攔截、初沉池沉淀等物理方法，預先除去廢水中大塊懸浮物和泥砂等物質，保證了后續設備正常運轉。接著，采用生化方法，在曝氣池內利用微生物除去污水中的有機污染物，然后在二沉池里使活性污泥與處理后的污水分離，并使污泥得到一定程度的濃縮。最后，進入排放口中的水已經變得無異味且透明了。

正在運行的污水處理流程，采用了國外進口設備和先進的集散型控制方式，當城市生活污水流向主要管網后，通過污水提升泵房將這些污水匯聚污水處理廠，然后通過粗、細格柵攔截水中的雜質，再經過旋流沉沙、初次沉淀、鼓風曝氣、活性污泥法等工作流程，處理后的水質已經達到了國家二級標準，直接排入湟水河。經過處理后的中水可直接用于農田灌溉、園林綠化和牲畜飲用，并為西寧市的寧湖提供水源保障。
廠區和寧湖的綠化用水就是由處理后的中水所提供，污水處理過程中產生的污泥，通過化驗重金屬完全低于國家規定的標準，一部分被運往垃圾場進行填埋處理，另一部分被附近的農民拉去當作農作物的肥料。