目前,我国中心城市的污水主要通过建设污水处理厂集中处理,其常规的工艺为活性污泥法和生物膜法。但城市污水处理存在建设和运行成本高,产生大量难以处置的污泥,处理过程中产生的恶臭会对周围居民生活环境带来不良影响等不足。对于农村和小城镇来说,不仅难以承受污水处理厂建设和运行带来的巨大经济压力,而且人居分散使污水的收集很困难。为了解决这一矛盾,迫切需要研究开发经济环保、低耗高能的污水现场处理技术。地下渗滤系统是污水土地处理系统的一种,它能够利用土壤—植物—微生物生态系统的自净能力净化污水,在处理污水的同时,污水中的营养物质和水还得以循环利用,由于整个系统居于地下,不会产生不良气味和滋生蚊蝇,无噪音,不影响表层土地的使用,不受气候条件限制,出水便于回用,它还有设备简单,能耗低等优点,体现了良好的环境和经济综合效益。因此,该技术正是适合我国国情的污水处理工艺技术之一。本研究首先建立了地下渗滤系统试验装置,通过试验研究分析了不同水力负荷条件下地下渗滤系统对生活污水的净化效果,取得如下结论:(1)通过掺加堆肥处理过的树叶可以有效地提高填充土壤的有机质含量,进而提高系统的总氮去除率。(2)水力负荷为2.4cm/d的试验结果表明,系统在运行25天后达到稳定,稳定后对COD、氨氮、总氮以及总磷的平均去除率分别为91.7%、99%、70.5%和96.3%;水力负荷为1.8cm/d的试验结果表明,系统对COD、氨氮、总氮以及总磷的平均去除率分别为92.4%、99.2%、65.7%和97%;水力负荷为1.3cm/d的试验结果表明,系统对COD、氨氮、总氮以及总磷的平均去除率分别为93.6%、99.2%、74.4%和97.1%。(3)采用2.4cm/d、1.8cm/d和1.3cm/d水力负荷下处理生活污水时,将实验结果进行了对比分析。结果表明,随着水力负荷的减小,地下渗滤系统对COD的去除率增大,对氨氮、总磷的去除率基本不变,对总氮的去除率影响最大。(4)通过对三种水力负荷下一日内不同时段中出水COD、氨氮、硝氮、总氮和总磷浓度研究结果表明,2.4cm/d的水力负荷下各时段内出水COD浓度波动较大,但是总的趋势是下降的;而1.8cm/d和1.3cm/d的水力负荷下各时段内出水COD浓度变化较小,基本保持稳定。而对氨氮、硝氮、总氮和总磷等指标则无明显规律。此外,通过比较同一指标在不同水力负荷下的出水浓度结果可以看出COD、氨氮、总氮、总磷的系统去除率均随着水力负荷的减小而增大。(5)通过对实验过程中土壤温度的测定结果表明,在15-30℃的范围内温度对于地下渗滤系统去除生活污水中COD、氨氮、总氮、总磷的去除率影响不明显。(6)通过对植物全氮全磷含量的测定及进出水中总氮成分的分析,结果表明通过硝化、反硝化过程是地下渗滤系统脱氮的主要途径,改善系统的硝化、反硝化条件才能从根本上提高地下渗滤系统的总氮去除率。土壤吸附与沉淀作用是地下渗滤系统去除磷的主要途径。在本研究中,硝化效果良好但反硝化效果不够理想,表明在黄土地区,改善渗滤场条件以促进反硝化反应是提高地下渗滤系统总氮去除率的关键。