據了解，棗莊市中區青檀路以西的居民生活及企業污水主要流入惠營污水處理廠，青檀路以東主要流向匯泉污水處理廠。惠營污水處理廠升級改造設計規模為7萬噸/天，再生水利用規模5萬噸/天；匯泉污水處理廠升級改造設計規模4萬噸/天，再生水利用規模2萬噸/天。
在升級改造前，污水經過處理后，排入大沙河，進而匯入臺兒莊水系。
2008年山東省要求南水北調沿線15公里以內的城市污水處理廠排水標準必須執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》中的一級A排放標準，而南水北調沿線15公里以外的城市污水處理廠排水標準必須執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》中的一級B排放標準，棗莊市惠營污水處理廠當時符合執行一級B標準的條件。
隨著南水北調通水的需要，2012年，棗莊市環保局要求棗莊市地區的所有城鎮污水處理廠出水必須達到一級A的要求，棗莊市惠營污水處理廠自2008年進行脫氮除磷改造完成，運行實踐證明處理出水水質各項指標均能達到一級B的標準，并且除TP、SS、大腸桿菌外其它各項指標均已達到一級A標準。升級改造工程已于12月19日進行調試和運行，并完成環保驗收。
