上海北區(qū)污水處理廠是中國第一座城市污水處理廠，位于歐陽路681號，占地0.84公頃，建成于1923年。污水廠采用當(dāng)時(shí)先進(jìn)的活性污泥工藝，日處理能力為3500立方米，尾水排入沙涇港。

1918年，在印度理工學(xué)院執(zhí)教的福勒(Prof Gilbert JFowler)受工部局之聘來滬考察，建議為保護(hù)飲水水源，必須建立污水處理系統(tǒng)。工部局遂相繼在揚(yáng)州路、匯山碼頭、開納路(今武定路)、歐陽路4處建立小型污水處理試驗(yàn)基地，最后決定在歐陽路基地正式建造北區(qū)污水處理廠。

該廠于1921年破土動工，次年，第一組污水處理池包括1組曝氣池及1座沉淀池投入運(yùn)轉(zhuǎn)，效果顯著。民國12年,該工程全部完工。主要構(gòu)筑物計(jì)有曝氣池6組21條，每2組占7條，中間1條用作回流污泥曝氣再生槽;豎流式二次沉淀池4座，以及廠內(nèi)泵站、空氣壓縮機(jī)房等。污泥經(jīng)干化床干化后由農(nóng)民運(yùn)作肥料。配合污水廠建設(shè)，廠外輸送溝渠系統(tǒng)也同步建成。該系統(tǒng)采用分流制，糞便污水由專門鋪設(shè)的污水管道輸送。管道有直徑230～300毫米管和管徑300×450毫米蛋形管，總長5.19公里。大部分污水由大樓、住宅的水廁直接排入污水管道輸送進(jìn)廠，一部分污水由真空泵車運(yùn)送進(jìn)廠。

抗日戰(zhàn)爭時(shí)期，污水廠失管失修，損壞嚴(yán)重，一度停止運(yùn)轉(zhuǎn)，至抗戰(zhàn)勝利時(shí)，部分機(jī)電設(shè)備已被拆毀，曝氣池、沉淀池只起沉淀作用。

新中國建立后，污水廠服務(wù)地區(qū)內(nèi)大量新住房建成。1954年，該廠經(jīng)檢修，恢復(fù)二級處理并進(jìn)行擴(kuò)建。新建2座豎流式二次沉淀池、2座濕污泥池，以及曝氣池出流槽、回流污泥井和相應(yīng)的各種管道。日處理能力提高到4500立方米。

60年代初期，上海城區(qū)需要接納的污水量日漸增多。1963年起，大連西路泵站采取污水灌溉農(nóng)田的方法排放污水。為提高處理效率，于1963年添建濕污泥池1座，又于1965年添建沉砂池1座2條。至70年代后期，污水廠日流量增到1.2萬立方米以上，已經(jīng)屬于超負(fù)荷運(yùn)行，處理質(zhì)量嚴(yán)重下降，污染了附近河道。為接納大連、廣中等新村污水，1982年污水廠再次擴(kuò)建，增建立式二次沉淀池2座, 污泥濃縮池1座，污泥回流泵站1座，配水井1座。

1985年，與曲陽新村配套的曲陽污水廠建成，北區(qū)污水廠的大連西路泵站一路污水劃入曲陽污水廠收集系統(tǒng)。此后，又因北區(qū)污水處理廠的設(shè)施陳舊老化，無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而曲陽污水廠建成后流量不足，遂于1989年排管，將北區(qū)污水廠輸送系統(tǒng)的污水全部納入曲陽污水處理廠收集系統(tǒng)。北區(qū)污水處理廠于1990年8月21日停止運(yùn)轉(zhuǎn)，1993年底報(bào)廢。