Büyükşehir Belediyesi’nin yaptığı yatırımlar sonucunda, TÜBİTAK, İl Sağlık Müdürlüğü, İl Çevre Müdürlüğü, İstanbul Üniversitesi Su Ürünleri Fakültesi gibi kuruluşlar yaptığı çalışmalarda körfezdeki su kalitesinin eskiye oranla yükselmeye başladığını belirtti. Körfezin değişik noktalarında 100’ün üzerinde dalış yapılmış, körfezdeki su altı canlılığı, uzmanlar tarafından görüntülenmiş Körfezde ki canlı sayısının arttığı görülmüştü. Plajyolu Atıksu Arıtma Tesisi 1998 yılında devreye alınmıştı. 1999 depreminde hasar gören tesis, onarımı yapılarak Nisan 2001 yılında tekrar devreye alındı. Tesisin, AB deşarj kriterleri esas alınarak ileri azot gideren biyolojik sistemden ileri azot ve fosfor gideren biyolojik sisteme dönüştürülmesini kapsayan revizyon tatbikat projesi tamamlandı. Eylül 2008’de yapım işi ihalesi yapılmış ve Ekim 2008 itibariyle de yükleniciye yer teslimi yapılarak inşaatı tamamlandı. Tesis, 14Kasım 2009 tarihinde geçici kabulü yapılarak hizmete açıldı. Tesise, Derince bölgesinin ve İzmit merkezinin atıksuları gelmekte.
4 Kasım 2008 tarihinde yapım işi ihalesi yapılan Gebze Atıksu Arıtma Tesisi ise 2011 Nisan ayı içinde işletmeye alındı. 13 Eylül 2011 tarihinde de geçici kabulü yapılan tesis İSU tarafından işletilmeye başlandı. Tesis Gebze, Çayırova ve Darıca ilçelerinden gelen evsel atıksularını arıtıyor ve 670 bin kişiye hizmet veriyor. Öte yandan 42 Evler, Başiskele Kullar, Gölcük Yeniköy, Karamürsel, Körfez gibi noktalarda da atıksu arıtma tesisleri Kocaeli’ye hizmet veriyor.
Büyükşehir Belediyesi, hizmet alanı içerisinde yer alan, atıksuları kollektöre bağlanarak mevcut atıksu arıtma tesislerine gönderilmesi mümkün olmayan yerleşim birimlerine de el attı. İlk olarak Kandıra İlçesine bağlı Bağırganlı Köyüne, Atıksuların Su Kirliliği ve Kontrol Yönetmeliği’ne uygun olarak arıtılarak alıcı ortama deşarj edilmesi amacıyla paket atıksu arıtma tesisi hayata geçirdi. Tesise Bağırganlı köyünün atıksuları direkt bağlı olup Sarısu, Seyrek köylerinin atıksuları ile Merkez Erikli, Hediyeli, Akıncı, Çerçili, Antaplı, Hacımazlı, Safalı, Çalköy ve Doğancılı köylerinin foseptiklerinden çekilen atıksular da vidanjörle taşınıyor. Öte yandan köylerdeki atıksu arıtma tesisleri arasında Valideköprü, Akmeşe, Çavuşlu gibi tesisler de bulunmakta.