L’opération archéologique préventive menée au lieu-dit « Station d’épuration », sur la commune des Mureaux, est intervenue préalablement à l’extension de l’usine de traitement des eaux usées de la ville. Ce projet avait entraîné la réalisation, en novembre 2015, d’un diagnostic archéologique qui avait révélé quelques indices matériels d’une occupation néolithique et un probable établissement rural du second âge du Fer. La fouille extensive s’est déroulée du 27 février au 5 mai 2017 sur une emprise prescrite de 13 900 m².
Le site est localisé à l’extrémité de la plaine alluviale, à 1,2 km à l’ouest du centre-ville des Mureaux et à 150 m au sud de la rive gauche de la Seine, dans un secteur riche en occupations archéologiques. La fouille a permis de mettre en évidence cinq périodes d’occupation principales se développant de manière discontinue sur un temps relativement long, avec des vestiges se rapportant à la Préhistoire (Mésolithique et Néolithique), à la Protohistoire (âge du Bronze et âge du Fer), et dans une moindre mesure aux époques moderne et contemporaine.

Les premières traces de fréquentation sont localisées au nord de l’emprise et correspondent à trois fosses datées par radiocarbone ou par la présence d’éléments lithiques du Mésolithique, auxquelles peuvent être associées au moins quatre autres structures similaires découvertes à proximité, mais ne contenant aucun élément matériel. Ces aménagements pourraient correspondre à des fosses pièges arasées, installées en bordure de la Seine sur d’éventuelles voies de divagation d’animaux.

Une des deux principales occupations reconnues sur le site correspond à un habitat du Néolithique moyen 2 - Chasséen septentrional se développant sur 6500 m² et qui s’articule autour de quatre bâtiments circulaires (dont deux superposés), en périphérie desquels se développent divers aménagements : un foyer à pierres chauffées, des fosses dont certaines accueillent des rejets de foyers, des trous de poteau, et une petite palissade. Les bâtiments identifiés viennent compléter le corpus relativement restreint des constructions de plan circulaire attribuées au Néolithique moyen. Au niveau des modes de construction, deux modèles ont pu être identifiés. Le premier se caractérise par un plan circulaire matérialisé par des poteaux disjoints et par un espace interne divisé en deux par une cloison utilisant une combinaison de sablières et de poteaux, créant deux espaces de taille inégale dont les proportions sont proches d’un tiers/deux tiers. Le plan du second modèle, qui correspond au plus grand des quatre bâtiments, est réalisé à partir d’une tranchée hémisphérique, complétée sur le tiers restant du cercle par des trous de poteau, tandis que l’intérieur est divisé suivant les mêmes proportions que le modèle précédent par deux tranchées de refend. Le matériel recueilli dans plusieurs structures de la période permet de rapprocher le site de deux occupations voisines contemporaines : celle du site de « La Haye », située à 500 m en aval, ou une potentielle enceinte chasséenne a été repérée  ; et celle de la minière de silex de Flins-sur-Seine « Le Clos/La Faucillière », localisée à cinq kilomètres au sud-ouest de l’emprise, une partie du mobilier lithique de la « Station d’épuration » provenant avec certitude de ce site d’extraction. La datation radiocarbone d’une grande fosse installée au nord de l’emprise témoigne en outre d’une fréquentation du site au cours du Néolithique récent.

L’occupation Protohistorique débute à la transition Bronze ancien/Bronze moyen d’après la présence, à l’extrémité méridionale du site, d’un petit enclos funéraire ovoïde abritant une sépulture secondaire à crémation en pleine terre. L’isolement de cette tombe n’est vraisemblablement qu’apparent, et il est tout à fait envisageable qu’une nécropole se développe à proximité, en dehors de l’emprise prescrite. Les plus anciennes traces d’un habitat protohistorique correspondent, quant à elles, à deux ensembles de structures localisés dans la moitié orientale de l’emprise et attribués à la période de transition entre le Bronze final et le début du premier âge du Fer. On distingue notamment un petit bâtiment rectangulaire sur poteau, plusieurs fosses, ainsi qu’une hypothétique construction circulaire qui peut être rapprochée de plusieurs bâtiments mis au jour en Normandie et en Bretagne.

Les vestiges du second âge du Fer constituent la majorité des aménagements repérés dans la moitié sud de l’emprise. Leur étude révèle la succession d’au moins trois phases d’occupation illustrant l’évolution d’un établissement rural de taille modeste entre le début du V^e s. et le milieu du II^e s. av. J.-C. (Hallstatt D2-3/La Tène C2-D1). L’analyse de cet établissement est toutefois limitée par le nombre restreint d’éléments matériels recueillis et par son développement manifeste en dehors de l’emprise prescrite à l’ouest. Parmi les seize plans de bâtiments protohistoriques repérés, on remarque la présence pour chaque période d’occupation laténienne d’un bâtiment de plan complexe de grandes dimensions, identifié comme une unité d’habitation, ce dernier étant systématiquement associé à des bâtiments plus petits pouvant correspondre à des annexes agricoles (greniers, etc.). En l’absence de recoupement entre structures, il est difficile d’attribuer certains ensembles mal datés à une période plutôt qu’a une autre, toutes les constructions étant disposées parallèlement ou perpendiculairement au cours de la Seine. La deuxième phase d’occupation laténienne, qui débute à la transition entre La Tène ancienne et La Tène moyenne dans la première moitié du IIIe s. av. J.-C. (La Tène B2-C1), est marquée par la création d’un enclos quadrangulaire fossoyé à deux entrées, à l’intérieur duquel s’installent trois bâtiments, dont une probable unité d’habitation à module porteur central et parois déportées. La surface interne décapée de cet aménagement atteint 2217 m2 pour une surface totale estimée à près de 3150 m². D’après les relevés effectués et les observations de terrain, l’existence d’un talus interne au niveau des branches nord et sud des fossés de l’enclos paraît probable, tandis que la branche est pourrait avoir accueilli une palissade. La période de transition entre La Tène moyenne et La Tène finale (La Tène C2-D1) semble correspondre à un repli de l’établissement rural avec un comblement des fossés de l’enclos et un léger glissement de l’occupation en direction du nord. La réorganisation du site durant cette ultime phase d’occupation pourrait traduire un changement dans l’exploitation des ressources agricoles locales. C’est en effet à la fin de La Tène moyenne que semble se développer le potentiel établissement rural aristocratique du site voisin de « Valence » , tandis que s’installe dans la partie orientale de l’île Belle, à environ 1,5 km du site, un habitat groupé qui va perdurer et s’étendre en direction du sud, formant le noyau originel de l’agglomération gallo-romaine des Mureaux.
Aucune trace d’occupation protohistorique postérieure au début de La Tène finale n’a été perçue au sein de l’emprise. On ne retrouve pas sur le site de traces d’une activité humaine jusqu’à l’apport massif de boues parisiennes au XIX^e siècle, tandis que quelques fosses de plantations et deux fossés parcellaires témoignent de la mise en culture de cet espace rural aux époques moderne et contemporaine.