随着城市化水平不断提高,我国水环境污染问题越来越严重。由于我国小城镇基础设施不足,污水未能及时处理,造成了严重的环境问题。针对现有问题,亟须一种适应当地环境条件,自然处理与人工处理相结合,充分发挥当地环境自主净化能力以达到节能降耗为目的自然净化技术。人工快速渗滤系统是一种依靠天然微生物净化水质的自然净化技术。其核心是采用渗透性能良好的渗滤介质如天然河砂、煤矸石等替代天然土层,大大提高了水力负荷(1-3m/d)并充分利用渗滤介质过滤截留、吸附及其微生物代谢作用以降解水体中污染物,达到净化水质的目的。该系统通常具有一定的水力负荷周期,采用频繁性间歇性干湿交替的方式运行。针对强化人工快速渗滤系统运行过程中堵塞问题,本实验在原有研究成果的基础上对强化人工快速渗滤系统进行改进,在非饱水层中通过设置中砂层替换来原有浅表层填料,扩大填料粒径,提升系统复氧性能,增强微生物生物活性;在饱水层中通过对比玉米芯与丝瓜络这两种缓释碳源物质对最终出水影响,为有机碳源选择提供新途径,并积极探索系统对高污染负荷下复杂水质去除效果。结果表明,系统对COD、氨氮、总氮、总磷的平均去除率分别为91.15%、84%、30%、80%,平均出水浓度分别为31.95mg/L、2.5mg/L、8.20mg/L、0.40mg/L,在低污染负荷下系统能够稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。通过对COD、氨氮对非饱水层去除效果分析,系统设置中砂层会对其物理化学去除效果有影响,但当生物膜形成后,中砂层提供强大复氧能力,使得以生物降解为主的强化人工快速渗滤系统去除效果明显。系统对高污染负荷复杂水质保持较高去除效果,但由于进水负荷过高,有机质含量偏高,导致2#柱出现间歇性堵塞,而1#柱在高负荷下并未出现堵塞现象。设置中砂层有利于生物降解,由于扩大填料粒径,改善复氧条件,可以延缓堵塞发生,甚至预防堵塞。通过比对玉米芯与丝瓜络释放碳源情况,丝瓜络释放碳源量量小可控,既满足有机碳源需求,又能保证出水效果,故同体积下丝瓜络较玉米芯更具有优势。