沙湖污水處理廠是武漢市第一座城市污水處理廠（原名為武漢市水質(zhì)凈化廠），1990年10月投入一級處理運行，1993年12月實現(xiàn)二級處理運行，處理規(guī)模為10萬立方米/日。該廠占地面積125畝，下轄東湖路泵站、水果湖泵站、八一路泵站，服務(wù)面積16.9平方公里，服務(wù)人口近30萬，服務(wù)范圍包括水果湖、珞珈山、卓刀泉、中南等區(qū)域。
該廠采用傳統(tǒng)活性污泥法工藝，經(jīng)過處理的水質(zhì)均達到國家排放標準，尾水由明渠排入長江。截流處理的污水中，其生活污水占75%，工業(yè)廢水占25%。為進一步保護東湖周邊環(huán)境，更好地適應(yīng)城市發(fā)展需要，目前該廠正在進行三期擴建，建成后處理規(guī)模將達到15萬立方米/日。
該廠總設(shè)計處理規(guī)模為15萬m3/d，整個工程分三期建成。一期工程由中國市政工程中南設(shè)計院設(shè)計，設(shè)計處理規(guī)模為5萬m3/d，采用傳統(tǒng)活性污泥法二級處理工藝，于1993年正式投入運行。二期擴建工程由武漢市市政工程設(shè)計研究院設(shè)計，設(shè)計處理規(guī)模為5萬m3/d，采用常規(guī)一級處理工藝，于2001年開工，2003年元月竣工投入運行。三期工程由中國市政工程中南設(shè)計院和武漢市市政工程設(shè)計研究院聯(lián)合設(shè)計，主要工程內(nèi)容是將一期（5萬m3/d）的傳統(tǒng)活性污泥法工藝改造為倒置A2/O工藝；將二期日處理5萬m3的一級處理工程擴建改造為日處理10萬m3的A2/O二級處理系統(tǒng)，三期工程于2005年底完工，使該廠總處理規(guī)模達到15萬m3/d。該廠一、二、三期工程總投資約1.6億元。