透水砖与透水混凝土在结构及性能上有一定的相似性,透水混凝土应用于水处理方面的研究已经进行了三十余年,为了探索环保、简易、高效、低能耗的水处理新技术和新思路,尝试对透水砖净水技术展开研究,以期推动透水材料在水处理中的理论和技术进展。本研究基于以硅砂为面层骨料的RC01型砂基透水砖,以侧滤净水为出发点,设计了几种不同的井式水处理装置,通过水厂中试及实验室小试试验,开展了砂基透水砖水处理效果及技术研究,并分析了透水砖表砂层、水力负荷、运行时间对透水砖净水效果的影响。同时,通过实验室小试实验,开展了砂基透水砖堵塞历程规律研究,并分析评价了各因素的影响。实验中利用微元积分思想,研发了透水系数测定新方法,可推广应用于立式侧滤透水装置或构筑物的透水系数计算。砂基透水砖净水试验结果表明:砂基透水砖对污水厂出水和细格栅后污水的净水效果差别不大,抗水质冲击负荷能力强,受污染物负荷影响不大,对COD、TP、TN、氨氮、SS的去除率范围分别为15%~50%、25%~90%、3%~15%、10%~30%、25%~60%,对COD、TP、SS去除效果较好,平均去除率分别在30%、50%、40%左右。水力负荷增加,各指标去除率下降,且各指去除率下降值大小为COD>氨氮>TP>TN。净水效果随运行时间延长而提高,且各指去除率提高值大小为TP>COD>SS>氨氮>TN。透水砖净水是物理截留过滤、物理吸附、交叉吸附和化学吸附、微生物吸附及降解等多方面因素综合作用的结果。物理截留过滤和物理、化学吸附是砂基透水砖水处理的的主要机制,因此对非溶解性的悬浮颗粒污染物去除效果优于溶解性污染物。砂基透水砖堵塞试验结果表明:堵塞过程由先后三个阶段组成,根据第二阶段的不同,历程折线可以分为三个类型,其第二阶段特点分别为小幅恢复、中速堵塞、震荡堵塞,第一阶段为快速堵塞,第三阶段为慢速堵塞。透水系数和堵塞时间呈现对数函数关系,归一化并拟合后,方程形式如[y=﹣aln(x)﹢b],其中,0.096≤a≤0.157,0.6288≤b≤8120,曲线斜率-a/x即透水系数变化速率。透水砖初始透水系数越大,堵塞进程越快,堵塞进程各阶段出现的时间提前;进水SS浓度越大,堵塞进程越快,最终堵塞程度越大,堵塞历时曲线达到稳定所需时间越短;进水水位越低,堵塞第一阶段越快。