三爺溪流域為本市重點整治河川之一，現階段中央與地方加強沿岸治水防洪，同時為改善三爺溪水質，水利局積極向水利署爭取前瞻基礎第三批水環境改善計畫，並獲核定補助經費2,270萬元先行辦理「三爺溪上游排水截流暨虎尾寮水資源回收中心功能改善及擴建規劃設計案」，使推動三爺溪水環境改善目標再向前邁進一大步。
三爺溪流域集水區域包含本市人口最稠密，工商發展最快速永康、東區及仁德等地區，所以要改善水環境必須先從改善水質著手，「三爺溪上游排水截流暨虎尾寮水資源回收中心功能改善及擴建工程委託設計案」運用的策略是一方面配合臺南市第四期污水下水道實施計畫擴大部分永康區、東區污水納入虎尾寮系統，減少生活污水直接排入三爺溪；另一方面對由其上游支流來的污水，先給予截流處理後再進入主流，如此，就可以大幅改善三爺溪中上游段的水質。
水利局表示，於本設計案完成後，預計再向中央爭取工程款7.6億元補助經費辦理如下工程：(一)三爺溪上游大灣排水污水截流及管線工程。(二) 虎尾寮水資源回收中心功能改善及擴建工程，經功能改善及擴建後將可由處理量12,000CMD提升到達27,000CMD。
水利局進一步表示，本計畫如完成後，預計可改善三爺溪水質，依據營運成果推估，經虎尾寮水資中心處理後之水質可達BOD小於30mg/L、SS小於30mg/L、TN小於20mg/L，削減率可達到約80%，將可使三爺溪水質由嚴重污染降至中度污染以下。
「營造水岸環境相融合，恢復自然健康水環境」是水利局強調的重要目標之一，期盼透過這一系列的水質改善建設，將能使三爺溪重現「水清、魚現」古鲫魚潭風貌。