Oczyszczalnia Czajka (ul. Czajki #4/6) to najnowocześniejsza i największa oczyszczalnia ścieków w Polsce. Zajmuje obszar 52.7 ha, a jej przepustowość wynosi 435 (515 [8]) tys. m3 ścieków na dobę. Jest to oczyszczalnia mechaniczno-biologiczna, w której zastosowano pogłębione usuwanie związków biogennych. Oczyszcza ścieki z Warszawy (oprócz Wilanowa, Ursynowa, części Mokotowa i Ursusa) oraz z miast przyległych (Legionowo, Jabłonna, Marki i Ząbki) [23]. Oczyszczalnia została zaprojektowana dla przetwarzania ścieków 2.1 mln mieszkańców [8]. Jakość wody, która jest zwracana Wiśle, jest wyższa niż ta, która jest z niej pobierana [16]. Udzielone spółce pozwolenie wodno-prawne dopuszcza wprowadzenie do Wisły bez szkody dla środowiska ok. 15 ton osadu w ciągu doby z oczyszczalni [19]. Obiekt zajmuje 600 tys. m2 i złożony jest z 120 (164 [24]) różnych obiektów inżynieryjnych [15].

Ścieki z Warszawy odprowadzane są do tzw. komory zbiorczej przy oczyszczalni. Z lewobrzeżnej Warszawy przerzucane są kolektorem przesyłowym o średnicy 4.5 m [10], długości 1.3 km pod Wisłą [23], a następnie 6 km od brzegu Wisły do Czajki [13]. Kolektor został oddany do użytku w 2012 roku [16].

Pierwszym etapem oczyszczania jest oczyszczanie mechaniczne, polegające na usuwaniu stałych zanieczyszczeń (pływających i wleczonych), piasku, zawiesin łatwo opadających oraz tłuszczów. Ścieki są najpierw filtrowane na dziewięciu kratach taśmowo-hakowych. Otwory mają boki o długości 6 mm (przedostają się przez nie np. patyczki do uszu [16], a owijają się na nie chusteczki dla niemowlaków [28]). Taśmy filtracyjne unoszą zanieczyszczenia do rynny zsypowej, przepuszczając ścieki do dalszego oczyszczania [23]. Odłowiono tu m.in. wersalkę, która przypłynęła kanalizacją [28]. Zanieczyszczenia zatrzymane na kratach, czyli skratki, są następnie płukane, odwadniane, prasowane, dezynfekowane i spalane w Stacji Termicznej Utylizacji Osadów Ściekowych (STUOŚ) Po usunięciu zanieczyszczeń stałych, ścieki trafiają do czterech napowietrzanych piaskowników z odtłuszczaczami. Piaskowniki oddzielają i zatrzymują zawiesiny mineralne (piasek, żwir i drobne kamienie) w procesie sedymentacji. Odtłuszczacze usuwają tłuszcze i oleje w procesie flotacji. Zanieczyszczenia te również trafiają do STUOŚ. Po usunięciu piasku i tłuszczu ścieki trafiają do okrągłych osadników wstępnych (każdy o średnicy 50 m [16], są one w ciągłym ruchu okrężnym [16]), w których podczas sedymentacji następuje usunięcie zawiesin łatwo opadających (głównie organicznych). Zebrane zanieczyszczenia (zwane osadem wstępnym) trafiają do sześciu zagęszczaczy grawitacyjnych, a następnie do komory fermentacyjnej, natomiast ścieki rozprowadzane są do dziesięciu biologicznych ciągów technologicznych [23]. Wszystkie obiekty są całkowicie zhermetyzowane, zaś odciągane powietrze jest neutralizowane w systemie oczyszczenia powietrza [30].

Każdy ciąg biologiczny składa się z reaktora biologicznego (z osadem czynnym typu BIODENIPHO [32]), dwóch osadników wtórnych oraz układu recyrkulacji osadu czynnego. Reaktor biologiczny (o głębokości 8 m) ma dwie komory napowietrzania w których usuwany jest węgiel, azot i fosfor. Ścieki są mieszane w reaktorze z tzw. osadem czynnym, czyli mikroorganizmami, które rozkładają związki biogenne, zamieniając je na produkty gazowe. Ścieki z reaktorów biologicznych trafiają do 20 okrągłych osadników wtórnych (każdy o średnicy 48 m), które służą do oddzielenia osadu czynnego od oczyszczonych ścieków. W procesie oczyszczania biologicznego następuje ciągły przyrost mikroorganizmów. który usuwany jest z osadników do wirówek zagęszczających. Zagęszczone osady przesyłane są do komór fermentacyjnych, gdzie powstaje metan oraz dwutlenek węgla. Osady poddawane są odwadnianiu w wirówkach mechanicznych, a następnie trafiają do STUOŚ. Oczyszczone ścieki trafiają do pompowni odpływowej, a następnie do Wisły. Podczas fermentacji powstaje tzw. biogaz, który zostaje odsiarczony, co czyni go zdatnym do wykorzystania w produkcji energii cieplnej i elektrycznej. Jest magazynowany w dwóch dwupowłokowych zbiornikach o objętości 6800 m3 każdy. To największe w Europie zbiorniki biogazu wykonane w tej technologii. Uzyskana energia jest wykorzystywana na potrzeby oczyszczalni. Wykorzystanie pełnej mocy oczyszczalni oznaczałoby powstawanie 500 ton osadów na dobę. Stacja Termicznej Utylizacji Osadów Ściekowych (spalanie w złożu fluidalnym) pozwala na dziesięciokrotne zmniejszenie tej ilości [23]. Energia cieplna powstała podczas procesu spalania pokrywa 1/3 zapotrzebowania oczyszczalni na energię elektryczną. Miejsce, gdzie oczyszczone ścieki wpływają do rzeki jest ogólnodostępne i podobno lubiane przez wędkarzy [16].

W okresie II wojny światowej, w miejscu gdzie jest oczyszczalnia ścieków, była długa aleja porośnięta tarniną i głogiem. Było to miejsce przerzutu i ukrycia żołnierzy podziemia [3].

Ul. Chlubna przed 1954 rokiem nazywała się ul. Graniczną [4].

Prace projektowe przy budowie oczyszczalni rozpoczęły się w 1974 roku. Generalnym wykonawcą było Przedsiębiorstwo Budownictwa Wodno-Inżynieryjnego Hydrobudowa-1. Inwestycja miała przejąć ścieki prawobrzeżnej Warszawy, Legionowa i Jabłonnej. Pierwszy etap, zakładający oczyszczanie ścieków w czterech ciągach technologicznych w ilości 400 tys. m3 na dobę, został osiągnięty. Wdrażanie inwestycji pierwszego etapu ciągnęło się szesnaście lat, zamiast zakładanych ośmiu. Drugi etap przewidywał dobudowanie jeszcze dwóch ciągów technologicznych o przepustowości 100 tys. m3 ścieków na dobę każdy, jednak nie został zrealizowany [2].

W 1979 roku boczny odcinek ul. Chlubnej, prowadzący od ul. Czajki do ul. Modlińskiej, przemianowano na ul. Skierdowską [4].

Czajka przyjęła pierwsze ścieki w 1989 roku, a oficjalne oddanie do użytku nastąpiło w styczniu 1991 roku [2]. Po jej uruchomieniu ścieki oczyszczano jedynie poprzez redukcję związków węgla organicznego. Jednak ograniczenia wynikające z konstrukcji istniejących obiektów technologicznych nie pozwalały osiągnąć norm [32]. Oczyszczanie odbywało się poprzez cztery ciągi technologiczne, które składały się z osadników wstępnych, basenów osadu czynnego z napowietrzaniem ścieków oraz osadników wtórnych. Zebrany osad był fermentowany, a powstający w tym procesie biogaz po spaleniu służył do celów grzewczych [5]. Od początku funkcjonowania oczyszczalnia działa jako samodzielny zakład w strukturze MPWiK [2].

Od 1992 roku wykonano stację odwadniania osadu, zmodernizowano systemy energetyczne, komory fermentacyjne, pompownię kanalizacji wewnętrznej, zainstalowano system monitoringu procesów technologicznych, zmodernizowano układ separacji piasku, halę krat, zainstalowano system pomiaru ilości ścieków, zmodernizowano systemy informatyczne, ciąg osadu nadmiernego, laboratorium. Z punktu widzenia mieszkańców najistotniejsza była modernizacja systemu napowietrzania w komorach biologicznych. Wcześniej, do 1994 roku wielkie aeratory napowietrzały ścieki powodując przy mieszaniu dotkliwy hałas i rozpylając emulsje wodne, które przemieszczając się z prądami powietrza roznosiły fetor. W 1995 roku oczyszczalnia została uzupełniona o stopień chemiczny do usuwania azotu i fosforu [2].

Około 2004 roku został rozpisany przetarg na wykonanie kopuły nad komorą zbiorczą, co zniwelowało unoszenie się fetoru. Inwestycja wyniosła 500 tys. zł. Hermetyzację zakończono w czerwcu kolejnego roku. Kopuła zamknęła komorę zbiorczą, otwarte pozostały piaskowniki [2].

30 stycznia 2008 roku zawarta została umowa rozbudowę i unowocześnienie oczyszczalni. Głównym wykonawcą została firma Warbud [33]. Umowa wyniosła 564.3 mln euro. Oferty złożyły też konsorcja Budimex-Dromex (609 mln euro) oraz Sistem Yapi (298.8 mln euro) [6]. Oferta konsorcjum Yapi została przez MPWiK zdyskwalifikowana ze względu na błędy. Był to wówczas projekt najdroższej oczyszczalni ścieków na świecie. Podobna do Czajki oczyszczalnia ścieków w Mediolanie została wybudowana za 160 mln euro, a w Stambule za 108 mln euro. Z tego powodu zarzucano inwestycji nieprawidłowości [27]. Z uwagi na problemy z mieszkańcami protestującymi przeciw rozbudowie zakładu, proces przetargowy znacznie się przedłużył i był wielokrotnie powtarzany [29].

Zakład na Białołęce rozbudowało konsorcjum pod wodzą Warbudu (wraz z Veolia Water Solutions & Technologies oraz niemiecką firmą WTE [17]), spalarnię firmy pod wodzą Veolia Water Systems, kolektor na Białołęce firma Hydrobudowa-9, a tunel pod Wisłą konsorcjum z PRG Metro na czele [13], Hydrobudowa Polska oraz Infra [12]. Firma CORAL wykonała rozproszony system sygnalizacji pożaru, oparty o sieć światłowodową [9].

Pierwszy etap prac ukończono zgodnie z planem do października 2009 roku, pozostałe jednak się przeciągały. Pojawiło się zagrożenie odebrania unijnych dotacji w przypadku, gdyby inwestycja nie została planowo zakończona do końca 2010 roku, udało się jednak wydłużyć termin do 2012 roku [29].

10 metrów pod dnem Wisły wybudowano tunel kolektora [33]. Przetarg na budowę części lądowej kolektora rozpisano w 2008 roku, a prace rozpoczęto w grudniu 2009 roku. Koszt wyniósł 300 mln złotych. Przetarg na budowę części pod rzeką rozpisano w marcu 2010 roku, a wybrana w lipcu 2010 firma obiecała wybudować go za 170 mln złotych. Tunel powstał za pomocą specjalnej tarczy TBM, która drążyła tunel prędkością 15 metrów na dobę, kończąc pracę 28 listopada 2011 roku. Maszyna ułożyła 1081 betonowych pierścieni, wewnątrz których znalazły się rurociągi umożliwiające przepływ ścieków z lewobrzeżnej Warszawy. Prace opóźniły się ze względu na zalanie fragmentu tunelu oraz z powodu upadłości jednego z podwykonawców [29].

Powstała Stacja Termicznej Utylizacji Osadów Ściekowych (STUOŚ) [33]. Koszt jej budowy wyniósł około 420 mln zł [29]. Rozbudowa zakończyła się w 2012 roku [33].

We wrześniu 2012 roku rozpoczęto rozruch oczyszczalni, a pełną funkcjonalność osiągnęła pod koniec października i zaczęła funkcjonować 30 listopada 2012 roku po uruchomieniu kolektora ściekowego. 31 grudnia 2012 roku inwestor przejął obiekt. Oficjalne otwarcie oczyszczalni miało miejsce 22 marca 2013 roku (była otwierana dwukrotnie) [29]. Łączny koszt wyniósł 3.7 mld zł [33]. Ponad połowa tej kwoty została pozyskana z Unii Europejskiej [11]. W okresie najintensywniejszych prac pracowało 1000 robotników i stało 21 dźwigów. Zużyto 218 tys. m3 betonu, 24 tys. ton stali i położono 60 km rur. Była to największa inwestycja środowiskowa w Europie [23]. Po rozbudowie włączono do systemu centralną i północną część lewobrzeżnej Warszawy [33], a przepustowość zwiększyła się z 240 tys. m3 na dobę do 435 tys. m3 na dobę [30]. Przybyło ponad sto nowych obiektów [28].

W połowie maja 2013 roku doszło do pożaru filtru w spalarni. W lipcu 2013 roku uruchomiono internetowy monitoring zanieczyszczeń wydzielanych przez oczyszczalnię [29].