党的“十八大”确立了经济建设、政治建设、文化建设、社会建设、生态文明建设“五位一体”的发展战略，保护水环境是生态文明建设的基本要求。尽管我国大中城市的污水处理能力已经超过80%，但城市黑臭河涌依然大量存在，河湖水系的污染问题依然十分严重，其原因主要包括：（1）污水管网的建设投资很高，有时甚至需要拆迁，致使城市污水收集管网建设滞后；（2）大型处理厂难以实现城市污水处理的全覆盖，因此，集中处理与分散处理相结合是世界各国城市污水处理的共同选择；（3）农村生活污水排放量约占我国生活污水总排放量的55%，难于集中，需要建设小规模污水处理设施（日处理数吨至数千吨）就近处理，但处理率很低，已成为区域水环境的重要污染源。由此可见，因地制宜地采用小规模污水处理设施，使分散点源生活污染得到有效控制，已成为我国水环境保护的重点。
大圩村污水处理站地表景观（地表绿化）
环保部2010年将农村污水处理列入环境保护重点领域之一，并且在“十一•五”农村环境综合整治的基础上，“十二•五”进一步增大投入开展农村环境连片整治。环保部近日发布的《农村生活污水处理项目建设与投资指南》，进一步表明以农村为主体的分散点源生活污水处理已经在国家层面引起了重视。另一方面，导致农村污水处理率低的原因除了经济发展不平衡、村镇污水处理设施建设投入较少外，更重要的是所采用的污水处理工艺不符合中国国情，致使已建成的污水处理设施的正常运行率很低。
我国的基本国情是人口密度大，土地资源珍贵，经济欠发达，缺少分散型污水处理设施的运行保障机制，气候条件变化大，为了保障小规模污水处理设施的建设和可持续运行，要求处理设施的用地面积小，投资小，尤其是运行费用低，管理维护简便，气候适应性强。
广州市水务局专家和领导现场考察
虽然城市大型污水处理厂普遍采用的生物处理技术工艺（活性淤泥法、CASS等及其衍生技术）占地面积小，技术成熟，但运行能耗大、设备多，需要不同专业领域技术人员共同维护，采用这类技术的小规模污水处理设施往往因运行能耗太大和维护困难而被闲置，因此，我国农村和小城镇污水处理中大量采用土地生态处理技术，其中以人工湿地应用最广。
我国的人工湿地污水处理系统以潜流式为主，由于没有动力曝气，氧气在水中的溶解度很低、扩散速率小，植物根系泌氧量≤3g/m2湿地，供氧能力差。国内外大量研究和实践证明日处理1吨污水需湿地面积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，我国的应用案例几乎都是日处理1吨污水仅有2-3m2的湿地面积，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（除非污水量很小），后因氧气供应不足使厌氧菌大量繁殖而变成黑臭污水潭，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。因此，采用人工湿地进行污水处理在大多数情况下是不适用的。
由此可见，占地面积小、投资小、运行能耗低、管理维护简便、气候适应性强的污水处理技术为我国所急需。为此，中国科学院广州地球化学研究所陈繁荣博士的科研团队经过10多年的努力，研发了“高负荷地下渗滤污水处理复合技术”，它包括沉淀厌氧、地下渗滤和深度处理三个处理单元。其中，沉淀厌氧单元主要去除污水中的悬浮物和提高可生化性，地下渗滤单元为好氧处理，去除污水中的有机物、氨氮等还原性物质和部分磷酸盐，深度处理单元主要用于反硝化脱氮和深度除磷。该技术通过结构创新，合理控制污水在地下渗滤单元中的运移路径，在使污水与滤料表面生物膜充分接触的同时，避免水流受阻，保障系统的长期稳定运行；通过优化滤料配方提高系统的污染物去除效果；通过集成创新，实现了各处理单元之间的功能互补和协同耦合，保障污水处理效果；在此基础上，采用间歇性进水、落干期间适量通风，避免淹水曝气的运行模式，实现了对地下渗滤单元的高效低耗供氧。
陈繁荣研究员现场进行技术介绍
采用高负荷地下渗滤污水处理复合技术，日处理1m3污水需土地面积1.5-2.0m2，且地表可规划为绿地公园、休闲场地等；设备简单，且均为间歇短时工作制设备，故障率很低，维护简便；投资与城市污水处理厂常用的生物处理技术相近，运行能耗仅为城市污水处理厂的1/5；处理系统位于地下，且可以调节地下渗滤单元的温度，系统运行受气候条件影响小。因此，该技术克服了污水生物处理及其衍生技术运行成本高、管理维护复杂的缺点，克服了传统地下渗滤技术和人工湿地技术占地面积大的缺点，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。该技术获5项中国发明专利授权，2009年入选住建部“全国农村生活污水处理优秀案例”，2010年入选住建部和科技部“村镇宜居型住宅技术推广目录”，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技术目录”。2008年以来采用该技术在江苏、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应用工程近200项，日处理污水10m3至2000m3，证明了其技术经济指标符合国情要求，具有很强的适用性。
