1、引言

　　水資源具有多方面的屬性，既是自然資源、又是經(jīng)濟(jì)資源，更是戰(zhàn)略資源，同時(shí)擁有物質(zhì)資源和生活資源基本功能，它是國(guó)家的重要財(cái)富，也是世界的靈魂。遺憾的是，我國(guó)的人均水資源量?jī)H為世界平均水平的1/4。據(jù)悉，因?yàn)樗Y源污染嚴(yán)重，我國(guó)的七大水系已經(jīng)失去了灌溉功能，水污染不僅危害人居環(huán)境，破壞生態(tài)系統(tǒng)，而且嚴(yán)重威脅水資源安全，是我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

　　2、當(dāng)前污水處理現(xiàn)狀

　　由于城市土地資源十分珍貴，用地面積小是城市 污水處理技術(shù)選擇中最重要的難題。因此，生物處理技術(shù)(活性淤泥法、SBR,CASS等)成為必然選擇，但污水生物處理技術(shù)均需要強(qiáng)動(dòng)力曝氣，設(shè)備多，需要多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)人員的共同維護(hù)。為了便于維護(hù)和監(jiān)管，降低污水處理廠運(yùn)營(yíng)的人力成本，我國(guó)城市污水處理廠的規(guī)模很大(日處理能力高達(dá)數(shù)十萬(wàn)噸，甚至過(guò)百萬(wàn)噸)。然而，大型污水處理廠的污水收集范圍大，污水管網(wǎng)的建設(shè)投資很高、難度大，致使污水收集管網(wǎng)建設(shè)嚴(yán)重滯后，城市黑臭河涌仍大量存在。此外，大型處理廠難以實(shí)現(xiàn)城市污水處理的全覆蓋，集中處理與分散處理相結(jié)合是世界各國(guó)城市污水處理的共同選擇。

　　另一方面，我國(guó)小城鎮(zhèn)、農(nóng)村等分散點(diǎn)源生活污水排放量巨大，適宜采用小規(guī)模污水處理設(shè)施就近處理，但處理率很低，其原因除了經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡、村鎮(zhèn)污水處理設(shè)施建設(shè)投入較少外，更重要的是所采用的污水處理工藝不符合中國(guó)國(guó)情，致使已建成的污水處理設(shè)施的正常運(yùn)行率很低。因此，研發(fā)和推廣適合國(guó)情的污水處理新技術(shù)，對(duì)于我國(guó)的水環(huán)境保護(hù)和生態(tài)文明建設(shè)至關(guān)重要。

　　3、常見(jiàn)的污水處理工藝

　　我國(guó)的人口密度大、土地資源緊缺，要求污水處理設(shè)施的占地面積較小;我國(guó)的經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)，缺少小規(guī)模污水處理設(shè)施的運(yùn)行保障機(jī)制，要求設(shè)施建設(shè)投資小，尤其是管理維護(hù)要簡(jiǎn)便、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用一定要低廉。我國(guó)幅員遼闊，經(jīng)緯度跨度較大，氣候條件變化比較大，要求設(shè)施運(yùn)行受氣候條件影響小。然而，常規(guī)污水處理技術(shù)在我國(guó)分散點(diǎn)源污水處理中的適用性差，相關(guān)技術(shù)工藝雖然種類繁多，但可歸納為生物處理技術(shù)和生態(tài)處理技術(shù)兩大類。

　　3、常見(jiàn)的污水處理工藝

　　3.1 生物處理技術(shù)

　　包括大型污水處理廠的常用技術(shù)以及生物膜法、日本的凈化槽技術(shù)等，其共性是采用強(qiáng)動(dòng)力曝氣供氧，運(yùn)行能耗高，故障率高，需要專業(yè)人員維護(hù)。小規(guī)模的處理系統(tǒng)常制造成地埋式一體化設(shè)備，占地面積較小，在我國(guó)農(nóng)村污水處理中比較常用，但往往因運(yùn)行能耗大、系統(tǒng)維護(hù)成本高，使之因“建得起用不起”而被閑置。

　　3.2 生態(tài)處理技術(shù)

　　最常用的是人工濕地，以潛流式濕地為主。由于沒(méi)有有效的供氧機(jī)制，國(guó)內(nèi)外大量研究和實(shí)踐均證明，日處理1噸污水需濕地面積10m2以上(美國(guó)環(huán)保署建議15-20m2)。然而，為了減少用地和控制投資，我國(guó)的應(yīng)用案例幾乎都是日處理1噸污水占地2-3m2(有的規(guī)模更小)，并由此得出“人工濕地投資小”的錯(cuò)誤論點(diǎn)，其結(jié)果是系統(tǒng)正常運(yùn)行的時(shí)間很短(除非污水量很小)，后因氧氣供應(yīng)不足使厭氧菌大量繁殖而變成黑臭污水潭，成為集中排污點(diǎn)，危害周圍環(huán)境和居民生活。此外，人工濕地系統(tǒng)在冬季低溫條件下不能正常運(yùn)行甚至失效已是共識(shí)。因此，采用人工濕地進(jìn)行污水處理在大多數(shù)情況下是不適用的。

　　3.3 生物+生態(tài)組合技術(shù)

　　處理效果良好，但其生物處理單元的運(yùn)行費(fèi)用和管理維護(hù)問(wèn)題同樣突出。

　　4、地下滲濾污水處理復(fù)合技術(shù)

　　由此可見(jiàn)，現(xiàn)有污水處理技術(shù)要么運(yùn)行能耗很大，管理維護(hù)復(fù)雜，要么所需土地面積很大，如何突破現(xiàn)有污水處理技術(shù)的瓶頸，使之適合我國(guó)的國(guó)情，已成為小城鎮(zhèn)、農(nóng)村及部分生活小區(qū)等分散點(diǎn)源污水處理的重要課題。為此，中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所科研人員經(jīng)過(guò)10多年的努力，研發(fā)了“高負(fù)荷地下滲濾污水處理復(fù)合技術(shù)”。它很好地解決了現(xiàn)有污水處理技術(shù)與我國(guó)基本國(guó)情之間的矛盾，是一項(xiàng)國(guó)際領(lǐng)先的污水生態(tài)處理新技術(shù)。該技術(shù)獲5項(xiàng)中國(guó)發(fā)明專利授權(quán)，2009年入選住建部“全國(guó)農(nóng)村生活污水處理優(yōu)秀案例”，2010年入選住建部和科技部“村鎮(zhèn)宜居型住宅技術(shù)推廣目錄”，并先后入選環(huán)保部2010年度和2012年度“國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的環(huán)境保護(hù)技術(shù)目錄”。2008年以來(lái)在江蘇、廣東、福建、湖南、安徽、浙江、江西、山西、吉林、天津、四川和河南建成示范和應(yīng)用工程近200項(xiàng)，出水水質(zhì)可達(dá)到城市污水處理廠一級(jí)A類排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，顯示了該技術(shù)在以下幾方面的綜合優(yōu)勢(shì)：

　　1、占地面積較小。日處理1噸污水僅需占地1.5-2.5m2，地表可規(guī)劃為花園綠地、旱地和休閑場(chǎng)地等。而傳統(tǒng)地下滲濾技術(shù)和人工濕地技術(shù)日處理1噸污水占地12-30m2，且地表不能硬化。

　　2、建設(shè)和運(yùn)行成本低，維護(hù)簡(jiǎn)便。建設(shè)成本與傳統(tǒng)工藝相近，運(yùn)行成本僅0.05-0.10元/噸污水。設(shè)備簡(jiǎn)單，且為間歇性短時(shí)工作制設(shè)備，維護(hù)簡(jiǎn)便，無(wú)人值守。

　　3、使用靈活，無(wú)二次污染。日處理污水?dāng)?shù)噸至數(shù)千噸，不排放污泥，無(wú)異味、無(wú)噪聲，不滋生蚊蟲(chóng)，地表可二次利用。

　　4、系統(tǒng)出水水質(zhì)好。該系統(tǒng)具有脫氮除磷功能，出水水質(zhì)可達(dá)城鎮(zhèn)污水處理廠一級(jí)A類排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)，且運(yùn)行穩(wěn)定。

　　5、系統(tǒng)運(yùn)行幾乎不受氣候條件影響。系統(tǒng)設(shè)置于地下，可以人為調(diào)節(jié)系統(tǒng)溫度，污水經(jīng)處理后一年四季達(dá)標(biāo)排放。具體參見(jiàn) 污水處理技術(shù)資料或污水技術(shù)資料更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　6、符合國(guó)情要求：克服了污水生物處理及其衍生技術(shù)運(yùn)行成本高、管理維護(hù)復(fù)雜的缺點(diǎn)，克服了傳統(tǒng)地下滲濾技術(shù)和人工濕地技術(shù)占地面積大的缺點(diǎn)，克服了人工濕地運(yùn)行受氣候條件限制且容易滋生蚊蟲(chóng)的缺點(diǎn)，為了保障小規(guī)模污水處理設(shè)施的建設(shè)和持續(xù)正常運(yùn)行，該技術(shù)在大多數(shù)情況下具有不可替代性。