二仁溪是國內污染程度最嚴重河川之一，環保署於90年動員數百人力強制拆除該流域地下廢五金業者，並列為13條重點整治河川之一，投入大筆經費進行河川水質改善工作外，91年起結合當地社區大學及志工團體成立河川巡守隊，配合環保機關加強稽查，經過3年多各界共同努力，二仁溪水質改善漸露曙光，92年以前全河段河川污染指標「RPI值」皆屬於嚴重污染河段，93年已大有改善，嚴重污染河段已削減一半，僅剩約47.2%，約50.4%為中度污染河段，甚至有2.4%達輕度污染河段。
二仁溪流域最重要污染來自三爺溪，因此，環保署集中所有資源優先整治三爺溪，污染改善首站先租用位於三爺溪旁之仁德糖廠，建造二仁溪首座加強曝氣水質淨化設施，截流處理量為33,000 CMD三爺溪水，該工程自92年執行，佔地約0.87公頃，工程經費約計2,900萬，已於93年底完成主體工程，現進行試運轉工作，因此，環保署張署長於94年2月4日前往瞭解位於仁德糖廠之水質淨化場興建工程之試運轉現況。依該廠設計處理效率，預估生化需氧量(BOD)去除率可達50%以上，削減量為673kg/day，仁德糖廠下游河段溶氧量(DO)提昇至4mg/L。短期之間可立即達到改善三爺溪水質之目標。
該工程主要抽取三爺溪上游的河水，經過截流設施後，利用抽水井將水抽到沉砂池，將大顆粒砂子沉澱後，進到接觸曝氣槽中，接觸曝氣槽中有放置蜂槽狀濾材提供微生物生長之場所，利用生長之微生物將河水中之污染物分解去除，最後水再流經沉澱池將水中之污染物沉澱下來，最後乾淨的河水經過放流池後再排到三爺溪下游。
另為強化生態教育功能及提昇現有設施處理功能，環保署再於93年補助台南縣政府於該淨化場旁再規劃提昇BOD去除率之水質淨化設施及生態教育解說教室，生態教育解說教室將結合淨化廠立體模型，並融入仁德糖廠、三爺溪等具區域性人文介紹，讓民眾瞭解當地人文發展及水質淨化場處理基本原理，將該場打造成為一個兼具水質改善效益及生態教學之生態園區。