高負荷地下滲濾污水處理複合技術
1、技術簡介高負荷地下滲濾是一種國際領先的污水生態處理技術，由中科院廣州地化所歷經10餘年研發，獲3項國家發明專利授權，住建部、科技部和環保部論證推薦，具有占地面積小且地表可二次利用（公園、綠地、停車等）、投資小、運行費用很低、維護管理簡便、運行穩定、無人值守、無二次污染、受氣候條件影響很小等優點，適用於城鎮小區、農村、休閒度假村等各類人群聚居地生活污水的分散處理和回用。中試系統已穩定運行7年，在廣東、江蘇、湖南、福建、安徽等地建成示範和套用工程近80餘項，深受用戶歡迎，得到專家的高度評價。
2、工藝原理地下滲濾是北美和歐洲生活污水現場處理的首選技術，在日本等國也有較多的套用。其基本方法是將污水通過埋在地下的散水管散布到一定面積的人工土中，污水從上部包氣帶向下滲濾的同時，其中的污染物在土壤中通過截留、吸附及微生物分解和轉化而去除，滲濾系統之上的土地可用作綠地、旱地、停車場等。然而，傳統傳統技術日處理1噸污水所需土地面積超過20�，難以在我國套用和推廣。
我們針對傳統技術中存在的問題，經過7年的研究開發，將地下濕地與高負荷地下滲濾技術相結合，使其日處理1噸污水占地地面積小於2�，而且永不堵塞。這不僅大大增加了其適用範圍，而且大大降低了建設成本。
整個系統為地埋式，污水處理系統之上的土地可規劃為綠地、旱地、停車場、休閒運動場地等。地下濕地與地下滲濾單元是處理系統的核心，以好氧為主，僅僅在進水時出現厭氧環境，其出水的COD、BOD、TSS、氨氮等指標均達到城鎮污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）一級A類標準限值。由於反硝化效果不理想，出水的硝氮含量有可能偏高，但若增加一個厭氧濾池或人工濕地，便可取得良好的脫氮效果。
高負荷地下滲濾污水處理技術的主要技術優點：占地小且不需要專用土地、投資小、運行成本很低、維護管理簡便、處理效果好、運行穩定、無二次污染、可以在冬季低溫條件下正常運行、使用靈活。
克服了生化處理技術（接觸氧化、SBR等）運行費用高且維護管理複雜的缺點；克服了傳統地下滲濾技術和人工濕地技術占地面積很大的缺點；克服了人工濕地運行受氣候條件限制且容易滋生蚊蟲的缺點。
我國土地資源珍貴，經濟欠發達，缺少污水分散處理設施運行保障機制，氣候條件變化大，為了保障污水分散處理設施的建設和正常運行，該技術在大多數情況下具有不可替代性。
| 與人工濕地比較 （假設進水CODCr=300mg/L，處理規模100噸/天） | |||
| 人工濕地 | 高負荷地下滲濾 | ||
| 無強化預處理 | 曝氣預處理 | ||
| 總系統投資 | 約4000元/噸 | 約4000元/噸 | 2500-4000元/噸 |
| 運行管理 | <0.1元/噸 維護較複雜 | 約0.5元/噸 維護複雜 | <0.1元/噸 維護簡單 |
| 占地要求 | >10 m/噸 | 約3 m/噸，地表綠化 | 2.5 m/噸 地表可綠化、硬化 |
| 受氣候影響 | 較大 | 較大 | 很小 |
| 二次污染 | 有 | 有 | 無 |
1、占地小且不需要專用土地：高負荷地下滲濾系統採用地埋式安裝，總系統占地約2.5m/噸/天，地表在系統安裝完畢後可進行二次開發、利用，切實履行了我們“還田於民、換地於村”的承諾，適應了我國土地資源緊缺的基本國情。
2、投資小：高負荷地下滲濾系統的投資建設成本遠低於各類生化處理技術，僅為我國生態處理技術建設成本的平均水平。
3、運行成本很低：高負荷地下滲濾為微動力處理系統，無大功率耗電設備，標準化單元（100/噸/天）每日僅耗電7度（按設備額定功率計算），年運行費用約1700-1800元。
4、維護管理簡便：系統日常運轉由全自動控制系統自行調節，無需任何人為操作。系統維護項目僅涉及格柵垃圾的定期清理一項。
5、處理效果好：出水清澈無味，TSS、COD、BOD、氨氮、總氮、糞大腸桿菌低於國家城鎮污水處理廠一級A類排放標準（GB18918-2002）限值（或去除率超過90%），總磷去除率為80-95%。污水處理後可直接作為綠化、景觀用水，養殖用水和灌溉用水。
6、運行穩定：高負荷地下滲濾系統不僅是簡單的設備拼湊，中科院研發人員通過系統的結構最佳化調整，使得該系統具有多環節自檢系統、反饋機制 和自我調節功能。高負荷地下滲濾中試系統已良好運轉近7年。
7、無二次污染：高負荷地下滲濾系統建立了“一站式”處理體系，污水自進入該系統後不再產生任何可能造成二次污染的副產物。
8、可以在冬季低溫條件下正常運行：高負荷地下滲濾系統可以通過節能供氧體系調節滲濾田中的溫度，從而使得系統在冬季中高效運轉。
9、使用靈活：高負荷地下滲濾系統採用模組化設計理念，工程規模的大小從數十噸/日至數千噸/日不等。4、技術可靠性分析
（1）技術工藝的先進性
地下滲濾系統在國外的廣泛套用有幾十年的歷史，大量的研究和實踐表明，顆粒有機物的超量積累導致系統堵塞是限制其污水負荷能力的主要原因，然而，近年來的研究顯示，在污水負荷較大的情況下傳統系統的處理效果也不理想。我們通過資料調研、理論分析和實驗研究，查明了導致系統堵塞和影響污水處理效果的主要原因，並提出了多種解決方案。在7年多的研究中，我們對技術方案進行了篩選和多次改進，同時對系統的運行模式進行了最佳化。有關成果獲中國發明專利授權2項，另申請中國發明專利和實用新型專利各1項。
在本技術方案中，污水經過隔油沉澱預處理後進入水量調節池，通過泵提間歇性地進入散水管，並通過散水孔進入地下濕地與地下滲濾單元。地下濕地與地下滲濾單元，其中的人工土含有特殊的填料組分，以控制污染物的遷移和微生物群落分帶，此外，通過加入特定功能的高效微生物菌劑，以提高出水水質。
（2）試驗系統運行情況和研究結果
我們於2005年6月在中科院廣州地球化學研究所生活小區建成了一個試驗系統，其滲濾面積為20m2，污水處理量約8噸/天，系統出水TSS、COD、BOD、氨氮、總磷等指標低於國家城鎮污水處理廠一級A類排放標準（GB18918-2002）限值，系統運行3年多，穩定正常。2008年7月，我們對該試驗系統進行了局部分層剝離開挖，即使在散水孔周圍也未發現有機物累積發黑的現象，表明在所運行的污水負荷條件下，系統不會堵塞。與2005年的技術相比，現有技術的防堵性能更強，其污染物負荷能力提高70%以上。
（3）高負荷地下滲濾系統污染物負荷能力估算
理論上，如果達到污泥平衡時滲濾系統沒有被堵塞，則該系統永遠不會因有機物的累積而堵塞。我們通過可控條件下的模擬實驗結果擬合出上述方程中的有關參數，並對各主要參數進行了模型敏感性分析。結果表明，當污水的COD為250-300mg/l,懸浮有機物的濃度為80mg/l，滲濾系統的污水負荷能力可以達到每平方米 1.1噸/天（超強系統可達到1.4噸/天），而永久不被堵塞。
本技術除地下滲濾外，還附加了地下深度處理功能，可以使系統的污染物負荷能力進一步提高，而我們在工程套用中的污水負荷不超過理論負荷能力的50%，因此可以保障系統永不堵塞。
2010年入選環保部 “國家鼓勵發展的環境保護技術目錄”
2010年入選住建部和科技部 “村鎮宜居型住宅技術推廣目錄”
2009年入選 住建部 “全國農村污水處理優秀技術案例”
工程圖例
1、中試系統2005年6月採用本技術在中科院廣州地球化學研究所生活園區建成了一個中試工程，一直穩定運行。試驗場地為4. 0 m ×5. 0 m ×1. 3 m ,平均處理能力為8 m / d，水力負荷為40 cm/ d ,試驗用水為地化所住宅生活污水。2008年8月對該中試系統進行了局部分層剝離開挖，經仔細觀察和測試分析，沒有發現可能被堵塞的跡象或趨勢。
2、廣東省名鎮名村示範工程2012年4月24日：全省名震名村示範村建設工作交流會重點考察項目。
2012年3月25日：廣州市污水治理工程管理辦公室進行實地調研。
2011年12月19日：廣東省環保廳在此召開了農村環境整治現場會，該工程成為該次考察的亮點工程。
