贴砾过滤器通常作为中小型规模地下管井取水工程的滤头,且具有质量轻、运输方便、机械化程度高、不易腐蚀的特点,经其过滤的水质也基本能满足饮用水标准。目前,贴砾过滤器已在供水、降水、疏干、水文观测、地热开采及涌砂管井的修复等工程中得到广泛应用,充分显示了它的优越性。但目前还没应用于地表水源过滤取水工程方面。因此,研究贴砾过滤器能否直接适用于地表水过滤,能否通过改进而适用于地表水水源空调热泵取水技术,是具有重要理论和实际意义的研究课题。本文在了解已有贴砾过滤器的相关特性的基础上,通过对两种双层贴砾过滤器在不同水质类型条件下的过滤性能进行了室内试验研究;同时利用砂粒石层的过滤特性和贴砾层的承托作用,将贴砾过滤器埋入砂粒石层中而制成砂过滤装置的改进贴砾过滤器过滤性能进行了研究。本文采用室外调研与室内试验相结合,定性与定量分析相结合的方法,对贴砾过滤器过滤性能及改进研究得到了一些结论和认识,其研究成果对科学地进一步改进贴砾过滤器研究有一定的理论价值和实践意义。(1)通过贴砾过滤器室内试验研究,分析了两种双层(3～5mm/1.5～2.5mm及1.5～2.5mm/0.5～1.5mm)贴砾过滤器在不同浊度水条件下的滤净情况;说明当贴砾过滤器直接置于水中时对泥土质颗粒根本不起过滤作用,主要由于贴砾过滤器自身的固定结构所造成。(2)通过对两种双层(3～5mm/1.5～2.5mm及1.5～2.5mm/0.5～1.5mm)贴砾过滤器在不同浊度和含砂情况下的流量测试,分析了贴砾过滤器的过滤机理,说明贴砾过滤器过滤机理主要是隔滤作用:即水中较大颗粒不能穿过滤料的孔隙,或是虽能嵌入滤料孔隙,但不能通过滤层而被隔滤于滤层之外。(3)确立了贴砾过滤器滤料粒径与所能过滤通过物质粒径的理论关系式。(4)利用砂粒石层的过滤特性和贴砾层的承托作用,将贴砾过滤器埋入砂粒石层中,制成改进型贴砾过滤器装置。在最佳的水反冲洗运行参数条件下,即冲洗强度为6L/s·m2,冲洗时间为2min,冲洗次数为3次(第一次冲洗为30s,第二次冲洗为60s,第三次冲洗为30s);通过对单层粗砂,单层中砂,单层细砂,双层粗、中砂,双层中、细砂和双层粗、细砂这六组试验在不同浊度条件下的出水量和浊度测试,说明使用双层滤料的过滤效果要比使用单层滤料的过滤效果好;结果说明采用砂粒作为过滤层,贴砾过滤器作为承托管来过滤地表水的方法是可行的,适用于地表水源的初级过滤。