Đề xuất giải pháp: Đầu tháng 12 năm 2018, một công ty ở Hà Nội đề xuất ý tưởng cải tạo sông Tô Lịch. Các nội dung cải tạo gồm: cải tạo lại hệ thống thoát nước thải thành hệ thống đi riêng, nước đổ ra sông sẽ là nước mưa tự nhiên và nguồn nước sạch tự nhiên; Xây dựng lại hệ thống kè để tiết kiệm không gian, quỹ đất. Trồng cây và các vật liệu kiến trúc mang đến cho Thành Phố vẻ đẹp đặc sắc văn hóa riêng; Thực hiện nạo vét đáy sông tạo dòng chảy tự nhiên đảm bảo nguồn nước sạch cho các sinh vật sinh sống; Kết nối với sông Hồng và một số hồ khác để tạo thành hệ thống sông – hồ hài hòa. Đề xuất lấy nước sống Hồng để thau rửa sông Tô Lịch. Theo PGS.TS Trần Đức Hạ - Viện trưởng Viện nghiên cứu Cấp thoát nước và Môi trường “Từ năm 1980, các chuyên gia của Liên Xô đã tính đến việc lấy nước sông Hồng bổ cập cho Hồ Tây và lấy nước ở Hồ Tây thau rửa cho sông Tô Lịch, nhưng không thực hiện được. Tuy nhiên, tại thời điểm đó, chất lượng nước sông Hồng xấu hơn bây giờ vì hiện nay chúng ta có một số hệ thống thủy điện phía thượng lưu nên hàm lượng phù sa ở sông Hồng bây giờ thấp hơn rất nhiều”. Vì thế, ý tưởng lấy nước sông Hồng bổ cập nước cho Hồ Tây sau đó thau rửa sông Tô Lịch là khả thi và phù hợp. Tuy nhiên, phải xử lý đồng bộ và bền vững nước
sông Tô Lịch bị ô nhiễm thì cần phải ngăn chặn được tất cả nước thải xả ra từ hai bên bờ sông. Nếu thau rửa xong mà vẫn còn tồn tại dòng nước thải chưa qua xử lý xả trực tiếp ra sông thì chỉ một thời gian ngắn sau nước sông sẽ lại tái ô nhiễm. Việc thau rửa sẽ trở nên vô nghĩa… Tình hình hiện nay con sông Tô Lịch đang là điểm đổ thải của hàng chục nhà máy trải dài trên dòng sông. Việc di dời và kiểm soát đổ thải của nhiều nhà máy là bài toán nan giải. Theo thống kê của Sở Tài nguyên và Môi trường Hà Nội, trên toàn tuyến sông Tô Lịch có hơn 10 cửa xả lớn thu gom nước thải, khoảng 200 cống tròn đường kính 300-1800mm và hàng nghìn cống nhỏ dân sinh đổ ra sông. Trung bình một ngày đêm, sông Tô Lịch tiếp nhận trên 100.000m3 nước thải sinh hoạt và công nghiệp. Trong đó, có đến khoảng 1/3 là nước thải công nghiệp chưa qua xử lý. Vì vậy, để xử lý triệt để nguồn nước ô nhiễm, điều quan trọng và tiên quyết là phải ngăn chặn dứt điểm nguồn gây ô nhiễm. Bên cạnh đó cần phải giải quyết chuỗi vấn đề một cách đồng thời để việc xử lý nước sông bị ô nhiễm được bền vững và hiệu quả. [4]
Tháng 5 năm 2019, thành phố Hà Nội đã khởi động dự án thí điểm làm sạch một đoạn sông Tô Lịch bằng công nghệ xử lý ô nhiễm môi trường nước Nano Bioreactor. Theo Công ty JVE báo cáo, số liệu đo được hiện nay tại sông Tô Lịch là: Vi khuẩn Coliform giảm 61 triệu lần, từ 550 triệu MPN/100 ml về 9 MPN/100 ml; Ecoli giảm 1.100 lần, từ 3.300 MPN/100 ml về 3 MPN/100 ml; Vi sinh vật có lợi Bacillus tăng 738 lần; Chỉ số tổng vi sinh vật hiếu khí tăng 47 lần; Bùn của sông Tô Lịch giảm nhiều nhất ở điểm cách đường Hoàng Quốc Việt 50 m là từ 91,3 cm xuống còn 15 cm (giảm 76,3 cm); Hàm lượng oxy hòa tan trong nước (DO) tăng mạnh và đạt 6.67 mg/l (đạt tiêu chuẩn cột A1 - quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam về chất lượng nước mặt) chỉ sau hơn hai tuần thí điểm. Tiến sĩ Tadashi Yamamura, chuyên gia về môi trường của Nhật Bản, nhận định Công nghệ Nano-Bioreactor đã phân hủy tầng bùn đáy rõ rệt, hàm lượng oxy hòa tan tăng mạnh tạo môi trường tốt cho cá, thủy sinh phát triển.