坐落在中国的黄金海岸-渤海岸边的天津市，对于国家的经济发展具有极重要的作用。
居住在这个中国最大港口城市的1000万居民中，约有三分之一的人口依靠已有104年历史的芥园给水厂提供饮用水和其它用水。
近几年这个水厂所面对的难题反映了中国整个供水质量的状况。
芥园给水厂位于中国重要的工业中心天津市的城区 ，是这个城市三个主要的水处理厂之一。
城区的发展
经济的增长刺激了中国城市的发展。中国四个直辖市之一的天津，近几年同样出现城市无序扩张的现象。这也反映出中国整体城市化所带来的问题。
扩张结果是，大量没有经过适当处理的工业污水直接排放到河流中，污染了洁净水，并使得在这些人口稠密地区的水处理变得更困难。
与此同时，卫生部和建设部在过去的两年时间里两次提高了饮水的质量标准，这给天津市的供水基础设施带来更多的压力。
Earth Tech公司驻中国经理David Chen说“越来越清楚的是，已经老化的芥园水厂设备没有足够的容量和技术能力去适应逐步增长的需要。尽管过去的几年进行了几次革新，但是无情的时间已使这个处理厂老态龙钟。”
需要行动
2000 年的夏天，当滦河和黄河出现严重的藻问题，并严重影响水厂生产合格饮用水能力时，水厂才清楚的意识到他们必须采取行动。在中国的大城市里，这个问题正在成为一个共同的问题。因为作为处理厂水源的河流中的污染物导致了水中生物增加。大量城市污水流出物中的氨和氮与夏天温暖的温度和阳光结合, 导致了富养化并处促使藻类的形成。
水厂的操作员向水中投入大量的化学制剂，企图杀死这些藻类，但是过量的化学制剂又会产生有害的副产物，比如有机氯化物和高浓度的残留铁。地方国有企业天津水利工程公司，向位于加利福尼亚长滩的全球性的咨询、建设和工程公司Earth Tech 公司寻求帮助，以解决这个棘手的问题。
Earth Tech 公司建议使用一个用户化的溶气气浮 (Dissolved Air Floatation- DAF) 过滤系统来净化水，这项技术在西方已经应用了数十年。
这项技术是把压缩空气注入水槽来形成细小的气泡，这些气泡附着到像藻类和其它产生臭味的有机物颗粒上，使之浮出水面并且形成容易去除和处理的污泥层，从而留下了较干净的水。
虽然溶气气浮技术在其它地方被证明是有效的，但是天津水利工程公司要Earth Tech公司做出保证此一技术对芥园水处理厂来说这是一个正确的解决办法。2001年，Earth Tech在天津市城外建了一个试验性水处理厂进行初步研究。在初步试验得出肯定的结果后，水厂决定成为中国北方第一个使用溶气气浮法处理技术的工厂。
世界上最大的应用项目
天津水利工程公司和Earth Tech公司成立了一个合资企业，对水处理量为每天50 万立方米的芥园水厂进行设计和改造。改造整修过的芥园水厂，已成为世界上最大的使用DAF技术的水处理厂。
经过跨国合作与努力，这个项目的初步设计已经完成。详细的设计由天津水/废水设计院，一家地方设计公司和一个天津水利工程公司的附属单位完成。对已有百年历史的水厂进行现代化改造是一场挑战，也让人感到惊奇。
例如，当2002年开始建设的时候，发现了一条在设计图上没有标注的地下管道，这些管道上刻着的印记显示它们是1902年在英格兰制造的。对现存的处理厂进行修改也有一些实际上的困难。就像很多城市的给水厂一样，由于处理厂位于城市的中心地带，原先的设计并没有留下可以再扩展的场地，也没有给存放材料或建筑垃圾留下太多空间。另外，作为天津供水系统的一个重要组成部分，在整个项目的实施过程中，芥园给水厂必须保持完全正常运转。
改造项目分阶段进行，从而使升级工作在不中断供水服务的情况下有条理地进行。最初阶段需要完成基础工作，以及现场的改造和新设备安装。对经过升级的芥园水厂的测试工作于2006年4月开始，5月进行试运转。
作为该项目的一部分，在今后20年里，Earth Tech公司还要对芥园给水厂的运行和维护以及它的员工培训负责。操作人员需要经过培训来掌握溶气气浮过滤系统和安装， 以及所有国外进口的监控、分析设备的使用，以便他们能够有效地操作和管理工厂。
新的监控、分析设备还将使员工优化使用化学制剂，制剂的用量大约可降低30%左右。
此外，这些监控分析设备可帮助将有害污水的排放减到最小；防止有毒的氯气和氨气泄漏；提供在线运行数据，帮助员工分析和诊断需要维修的区域以减少故障的发生，一旦故障真的发生可以利用科学的信息迅速做出反应。
新系统的培训在现场进行，但是一些主要的设备操作员也被送到位于英国和澳大利亚的Earth Tech公司进行培训，以便这些中国工程师能够获取第一手的经验和技术。
