1、引言水资源具有多方面的属性，既是自然资源、又是经济资源，更是战略资源，同时拥有物质资源和生活资源基本功能，它是国家的重要财富，也是世界的灵魂。遗憾的是，我国的人均水资源量仅为世界平均水平的1/4。据悉，因为水资源污染严重，我国的七大水系已经失去了灌溉功能，水污染不仅危害人居环境，破坏生态系统，而且严重威胁水资源安全，是我国生态文明建设和可持续发展面临的严峻挑战。

2、当前废水处理现状

由于城市土地资源十分珍贵，用地面积小是城市废水处理工艺选择中最重要的难题。所以，生物处理工艺(活性淤泥法、SBR,CASS等)成为必然选择，但废水生物处理工艺均需要强动力曝气，设施多，需要多个专业领域工艺人员的共同维护。为了便于维护和监管，降低废水处理厂运营的人力成本，我国城市废水处理厂的规模很大(日处理能力高达数十万吨，甚至过百万吨)。然而，大型废水处理厂的废水收集范围大，废水管网的建设投资很高、难度大，致使废水收集管网建设严重滞后，城市黑臭河涌仍大量存在。此外，大型处理厂难以实现城市废水处理的全覆盖，集中处理与分散处理相结合是世界各国城市废水处理的共同选择。

另一方面，我国小城镇、农村等分散点源日常污水排放量巨大，适宜采用小规模废水处理设备就近处理，但处理率很低，其缘故除了经济发展不平衡、村镇废水处理设备建设投入较少外，更重要的是所采用的废水处理技术不符合中国国情，致使已建成的废水处理设备的正常运行率很低。所以，研发和推广适合国情的废水处理新工艺，对于我国的水环境保护和生态文明建设至关重要。

3、常见的废水处理技术

我国的人口密度大、土地资源紧缺，标准废水处理设备的占地面积较小;我国的经济欠发达，缺少小规模废水处理设备的运行保障机制，标准设备建设投资小，尤其是管理维护要简便、运营费用一定要低廉。我国幅员辽阔，经纬度跨度较大，气候条件变化比较大，标准设备运行受气候条件影响小。然而，常规废水处理工艺在我国分散点源废水处理中的适用性差，相关工艺技术虽然种类繁多，但可归纳为生物处理工艺和生态处理工艺两大类。

3.1 生物处理工艺

包括大型废水处理厂的常用工艺以及生物膜法、日本的净化槽工艺等，其共性是采用强动力曝气供氧，运行能耗高，故障率高，需要专业人员维护。小规模的处理系统常制造成地埋式一体化设施，占地面积较小，在我国农村废水处理中比较常用，但往往因运行能耗大、系统维护成本高，使之因“建得起用不起”而被闲置。

3.2 生态处理工艺

最常用的是人工湿地，以潜流式湿地为主。由于没有可行的供氧机制，国内外大量研究和实践均证明，日处理1吨废水需湿地面积10m2以上(美国环保署建议15-20m2)。然而，为了减少用地和控制投资，我国的利用案例几乎都是日处理1吨废水占地2-3m2(有的规模更小)，并由此得出“人工湿地投资小”的错误论点，其结果是系统正常运行的时间很短(除非废水量很小)，后因氧气供应不足使厌氧菌大量繁殖而变成黑臭废水潭，成为集中排污点，危害周围环境和居民生活。此外，人工湿地系统在冬季低温条件下不能正常运行甚至失效已是共识。所以，采用人工湿地进行废水处理在大多数情形下是不适用的。

3.3 生物+生态组合工艺

处理效果良好，但其生物处理单元的运行费用和管理维护麻烦同样突出。

4、地下渗滤废水处理复合工艺

由此可见，现有废水处理工艺要么运行能耗很大，管理维护复杂，要么所需土地面积很大，如何突破现有废水处理工艺的瓶颈，使之适合我国的国情，已成为小城镇、农村及部分生活小区等分散点源废水处理的重要课题。为此，中国科学院广州地球化学研究所科研人员经过10多年的努力，研发了“高负荷地下渗滤废水处理复合工艺”。它很好地解决了现有废水处理工艺与我国基本国情之间的矛盾，是一项国际领先的废水生态处理新工艺。该工艺获5项中国发明专利授权，2009年入选住建部“全国农村日常污水处理优秀案例”，2010年入选住建部和科技部“村镇宜居型住宅工艺推广目录”，并先后入选环保部2010年度和2012年度“国家鼓励发展的环境保护工艺目录”。2008年以来在江苏、广东、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利用工程近200项，出水水质可达到城市废水处理厂一级A类排放要求(GB18918-2002)，系统运行稳定，显示了该工艺在以下几方面的综合优势：

1、占地面积较小。日处理1吨废水仅需占地1.5-2.5m2，地表可规划为花园绿地、旱地和休闲场地等。而传统地下渗滤工艺和人工湿地工艺日处理1吨废水占地12-30m2，且地表不能硬化。

2、建设和运行成本低，维护简便。建设成本与传统技术相近，运行成本仅0.05-0.10元/吨废水。设施简单，且为间歇性短时工作制设施，维护简便，无人值守。

3、使用灵活，无二次污染。日处理废水数吨至数千吨，不排放污泥，无异味、无噪声，不滋生蚊虫，地表可二次利用。

4、系统出水水质好。该系统具有脱氮除磷功能，出水水质可达城镇废水处理厂一级A类排放要求(GB18918-2002)，且运行稳定。

5、系统运行几乎不受气候条件影响。系统设置于地下，可以人为调节系统温度，废水经处理后一年四季达标排放。

6、符合国情标准：克服了废水生物处理及其衍生工艺运行成本高、管理维护复杂的缺点，克服了传统地下渗滤工艺和人工湿地工艺占地面积大的缺点，克服了人工湿地运行受气候条件限制且容易滋生蚊虫的缺点，为了保障小规模废水处理设备的建设和持续正常运行，该工艺在大多数情形下具有不可替代性。