1、工藝原理 地下滲濾是北美和歐洲生活污水現(xiàn)場(chǎng)處理的技術(shù)，在日本等國(guó)也有較多的應(yīng)用。其基本方法是將污水通過(guò)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(shí)，其中的污染物在土壤中通過(guò)截留、吸附及微生物分解和轉(zhuǎn)化而去除，滲濾系統(tǒng)之上的土地可用作綠地、旱地、停車(chē)場(chǎng)等。然而，傳統(tǒng)傳統(tǒng)技術(shù)日處理1噸污水所需土地面積超過(guò)20m2，難以在我國(guó)應(yīng)用和推廣。 我們針對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)中存在的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)7年的研究開(kāi)發(fā)，將地下濕地與高負(fù)荷地下滲濾技術(shù)相結(jié)合，使其日處理1噸污水占地地面積小于2m2，而且永不堵塞。這不僅大大增加了其適用范圍，而且大大降低了建設(shè)成本。 本技術(shù)的基本流程如圖1所示。整個(gè)系統(tǒng)為地埋式，污水處理系統(tǒng)之上的土地可規(guī)劃為綠地、旱地、停車(chē)場(chǎng)、休閑運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地等。地下濕地與地下滲濾單元是處理系統(tǒng)的核心，以好氧為主，僅僅在進(jìn)水時(shí)出現(xiàn)厭氧環(huán)境，其出水的COD、BOD、TSS、氨氮等指標(biāo)均達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）一級(jí)A類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)限值。由于反硝化效果不理想，出水的硝氮含量有可能偏高，但若增加一個(gè)厭氧濾池或人工濕地，便可取得良好的脫氮效果。 2、主要優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) （1）不需要專(zhuān)用土地：整個(gè)系統(tǒng)為地埋式，地表可用作綠地、旱地、停車(chē)場(chǎng)、休閑運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地等。 （2）一次性投資較少：對(duì)于處理能力超過(guò)50噸/天的系統(tǒng)，噸污水的建設(shè)投資1500-1800元。若無(wú)需進(jìn)行深度脫氮除磷處理，建設(shè)成本還可再降約15%。 （3）運(yùn)行費(fèi)用低：噸污水處理成本0.06-0.08元。 （4）操作維護(hù)簡(jiǎn)便易行：無(wú)復(fù)雜設(shè)備，幾乎不需要日常管理。 （5）處理效果好，運(yùn)行穩(wěn)定：滲濾田出水TSS、COD、BOD、氨氮、總氮低于城鎮(zhèn)污水處理廠一級(jí)A類(lèi)排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）限值（或去除率超過(guò)90%），總磷去除率為60-95%。 （6）不危害周?chē)h(huán)境和景觀，無(wú)二次污染。 （7）受氣候條件影響?。涸诒狈健⒍揪烧＿\(yùn)行。 （8）占地較少：總系統(tǒng)占地2.0-2.5 m2/噸（地表可綠化或硬化）； （9）使用靈活：?jiǎn)蝹€(gè)系統(tǒng)的日處理能力從數(shù)噸至數(shù)千噸。 與常規(guī)污水處理廠相比（一級(jí)A類(lèi)排放標(biāo)準(zhǔn)），采用本技術(shù)每處理1萬(wàn)噸污水可節(jié)約1萬(wàn)元，節(jié)約電力6000度以上，且不排放污泥，中水便于回用。因此具有經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、節(jié)能、節(jié)水等多重功效。 3、技術(shù)性分析 （1）技術(shù)工藝的先進(jìn)性 地下滲濾系統(tǒng)在國(guó)外的廣泛應(yīng)用有幾十年的歷史，大量的研究和實(shí)踐表明，顆粒有機(jī)物的超量積累導(dǎo)致系統(tǒng)堵塞是限制其污水負(fù)荷能力的主要原因，然而，近年來(lái)的研究顯示，在污水負(fù)荷較大的情況下傳統(tǒng)系統(tǒng)的處理效果也不理想。我們通過(guò)資料調(diào)研、理論分析和實(shí)驗(yàn)研究，查明了導(dǎo)致系統(tǒng)堵塞和影響污水處理效果的主要原因，并提出了多種解決方案。在7年多的研究中，我們對(duì)技術(shù)方案進(jìn)行了篩選和多次改進(jìn)，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行模式進(jìn)行了優(yōu)化。有關(guān)成果獲中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)2項(xiàng)，另申請(qǐng)中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利和實(shí)用新型專(zhuān)利各1項(xiàng)。 在本技術(shù)方案中，污水經(jīng)過(guò)隔油沉淀預(yù)處理后進(jìn)入水量調(diào)節(jié)池，通過(guò)泵提間歇性地進(jìn)入散水管，并通過(guò)散水孔進(jìn)入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(guò)加入特定功能的微生物菌劑，以提高出水水質(zhì)。 進(jìn)入地下濕地與地下滲濾單元的污水，一部分在重力作用下滲濾穿透散水層之下的防堵填料往下運(yùn)移；來(lái)不及滲濾的污水則在散水層填料中側(cè)向流動(dòng)，并通過(guò)連通散水層與通風(fēng)層的礫石進(jìn)入下防堵層。污水在散水層填料中側(cè)向流動(dòng)的同時(shí)，其中的懸浮顆粒有機(jī)物被不同粒徑的填料攔截，并且不斷被填料表面的微生物膜分解和轉(zhuǎn)化，使系統(tǒng)具有地下濕地的污水凈化功能。由于連通散水層與通風(fēng)層的礫石相當(dāng)于二次散水通道，對(duì)下防堵層散水，從而使污染物（尤其是顆粒物）負(fù)荷高度分散，大大提高了系統(tǒng)的防堵能力。殘留的污染物被下部的精濾層填料攔截并且被微生物分解和轉(zhuǎn)化，使污水得到凈化。經(jīng)處理后的中水在滲濾田底部匯入集水溝，并且通過(guò)集水排水管排放或進(jìn)入清水池回用。 （2）試驗(yàn)系統(tǒng)運(yùn)行情況和研究結(jié)果 我們于2005年6月在中科院廣州地球化學(xué)研究所生活小區(qū)建成了一個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)（圖3），其滲濾面積為20m2，污水處理量約8噸/天，系統(tǒng)出水TSS、COD、BOD、氨氮、總磷等指標(biāo)低于城鎮(zhèn)污水處理廠一級(jí)A類(lèi)排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）限值，系統(tǒng)運(yùn)行3年多，穩(wěn)定正常。2008年7月，我們對(duì)該試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了局部分層剝離開(kāi)挖（圖4），即使在散水孔周?chē)参窗l(fā)現(xiàn)有機(jī)物累積發(fā)黑的現(xiàn)象，表明在所運(yùn)行的污水負(fù)荷條件下，系統(tǒng)不會(huì)堵塞。與2005年的技術(shù)相比，現(xiàn)有技術(shù)的防堵性能更強(qiáng)，其污染物負(fù)荷能力提高70%以上。 （3）高負(fù)荷地下滲濾系統(tǒng)污染物負(fù)荷能力估算 在地下滲濾系統(tǒng)中，有機(jī)物含量的