Để đảm bảo cho môi trường nước trên sông Nhuệ ít nhất cũng phải đạt được tiêu chuẩn cho phép đối với chất lượng nước mặt QCVN 08:2008/BTNTM cột B1, tức là để có khả năng cung cấp nước phục vụ cho tưới tiêu thuỷ lợi thì ngoài việc hạn chế việc xả chất thải cần phải chú ý tới biện pháp tăng cường khả năng tự làm sạch của nguồn nước. Các biện pháp này mang tính phối hợp từ những biện pháp đơn giản như tạo dòng chảy, pha loãng dòng chảy tới việc nạo vét bùn đáy. Cụ thể là:
- Sử dụng biện pháp làm giảm nồng độ ô nhiễm của các nguồn thải khi xả nước thải bằng cách tạo dòng chảy mạnh (cống thải có độ dốc, ...) nhằm tăng cường sự khuyếch tán oxy vào nước, làm tăng cường quá trình tự phân huỷ chất ô nhiễm.
- Nâng cao khả năng thoát úng cho thành phố Hà Nội bằng cách nạo vét, tăng độ sâu, mở rộng thường xuyên lòng dẫn sông Nhuệ.
- Nâng cấp đập Thanh Liệt, nhằm hạn chế nước thải từ sông Tô Lịch và lập trạm xử lý nước thải tại đây.
- Vận hành các cửa cống, đập trong hệ thống lưu vực đảm bảo thuỷ chế phù hợp với quy luật tự làm sạch của dòng sông, tránh suy thoái dòng chảy nhất là cống Liên Mạc, đập Cầu Đen, đập Thanh Liệt.
- Giải pháp hạn chế nước thải từ Hà Nội vào sông Nhuệ: Để đảm bảo chất lượng nước trên sông Nhuệ ít nhất cũng đạt TCCP đối với chất lượng nước mặt cột B1 – QCVN 08:2008/BTNMT, cần phải giảm bớt một lượng nước thải của Hà Nội vào sông Nhuệ và cách giải quyết có thể là đưa lượng nước thải này vào sông Hồng qua trạm bơm Yên Sở.
- Giải pháp thiết kế hệ thống xử lý nước thải của Hà Nội: Việc xây dựng một hệ thống xử lý nước thải nhằm đảm bảo chất lượng môi trường nước của Hà Nội nói chung và chất lượng môi trường nước sông Nhuệ nói riêng là việc làm rất cần thiết. Để cho an toàn phải thiết kế hệ thống xử lý đạt hiệu quả xử lý nước thải là 95%. Tức là nước thải của nội thành Hà Nội trước khi đổ
vào sông Nhuệ tại đập Thanh Liệt, cần phải có hệ thống xử lý nước thải hiệu quả trên 95%, thì mới giữ cho nước sông Nhuệ không bị ô nhiễm.
- Giải pháp mở rộng và tăng lưu lượng nước qua cống Liên Mạc: Cống Liên Mạc đóng vai trò rất quan trọng trong việc cung cấp nước tưới cho người dân và giảm thiểu ô nhiễm môi trường lưu vực sông Nhuệ. Tuy nhiên theo tính toán và dự báo, trong tương lai với lượng nước thải sinh hoạt và công nghiệp ngày một gia tăng thì lưu lượng cấp tối đa của cống Liên Mạc (khoảng 75 m3/s) [123], chưa đảm bảo cho môi trường nước sông Nhuệ đạt được ở mức TCCP đối với chất lượng nước mặt cột B1 – QCVN 08:2008/BTNMT. Chính vì vậy, cần thiết phải có sự mở rộng và tăng lưu lượng nước cấp cho sông Nhuệ qua cống Liên Mạc.
- Tăng cường nghiên cứu khoa học và ứng dụng công nghệ trong công tác bảo vệ môi trường sông Nhuệ, bảo vệ nguồn nước, khuyến khích việc đua nhanh các tiến bộ kỹ thuật, khoa học công nghệ mới, các công nghệ sản xuất sạch, thân thiện với môi trường, các công nghệ xử lý chất thải tiên tiến và phù hợp vào các hoạt động bảo vệ môi trường lưu vực sông Nhuệ.