Thành phố Thái Nguyên hiện đã đầu tư hệ thống xửlý nước thải sinh hoạt với công suất thiết kế là 8.000 m3/ngày đêm, sử dụng công nghệ yếm khí, hiếu khí và khử trùng, đặt tại phường Gia Sàng. Với quy mô của nhà máy xử lý nước thải này đáp ứng khoảng 20% lượng nước thải của thành phố. Tuy nhiên từtháng 8 năm 2019 nhà máy gặp sự cố phải dừng hoạt động,
gây nguy cơ chất thải đưa trực tiếp vào môi trường sông Cầu.
Một số bệnh viện đã có hệ thống xửlý nước thải đặt tại khuôn viên của bệnh viện nhưng lượng nước thải lớn, tổng lượng chất ô nhiễm trong
nước thải y tế cao khiến việc xửlý chưa được triệt để và gây ô nhiễm môi
trường nước mặt, một số bệnh viện thuộc Sở y tế quản lý hoặc bệnh viện các ngành khác quản lý, các cơ sở khám chữa bệnh tư nhân phần lớn chưa
có hệ thống xử lý nước thải. Bệnh viện trung ương Thái Nguyên có hệ
thống xử lý nước thải công suất thiết kế 450 m3/ngày đêm, bệnh viện A Thái Nguyên có hệ thống xửlý nước thải công suất thiết kế 360 m3/ngày
đêm, bệnh viện Đa khoa quốc tế Thái Nguyên có hệ thống xửlý nước thải công suất thiết kế 200 m3/ngày đêm và bệnh viện Lao và bệnh phổi Thái Nguyên có hệ thống xử lý 160 m3/ngày đêm.
Nước thải từ hoạt động nông nghiệp cũng gây ô nhiễm một phần lớn,
lượng thuốc bảo vệ thực vật trung binh xử dụng trong lưu vực là
3kg/ha/năm, trong đó thuốc trừ sâu chiếm tỷ lệ lớn nhất 68,3%. Đoạn sông Cầu chảy qua thành phố Thái Nguyên dài khoảng 29 km chảy qua các phường xã của thành phố Thái Nguyên, bắt nguồn từxã Sơn Cẩm và kết thúc ở phường Hương Sơn thành phố Thái Nguyên. Theo thống kê,
trên địa bàn có hơn 1200 cơ sở sản xuất trong đó có gần 1000 cơ sở có thải nước thải trực tiếp ra môi trường, trong đó có 47 cơ sởcó lưu lượng xả từ 100 m3 trở lên và từ 50 m3 xả trực tiếp ra dòng chính và các dòng nhánh của sông Cầu.
Như vậy, có thể thấy một phần nước thải sinh hoạt và nước thải y tế tại Thái Nguyên đã được xử lý bằng các hệ thống XLNT tuy nhiên với các công nghệ XLNT hiện đang áp dụng tại Thái Nguyên, hầu như không xử
lý hiệu quả các PPCPs.