滤料是水处理过滤材料的总称，主要用于生活污水、工业污水、纯水、饮用水的过滤。

滤料(filtering media)主要分为两大类，一类是用以水处理设备中的进水过滤的粒状材料，通常指石英砂、砾石、无烟煤、鹅卵石、锰砂、磁铁矿滤料、果壳滤料、泡沫滤珠、瓷砂滤料、陶粒、石榴石滤料、麦饭石滤料、海绵铁滤料、活性氧化铝球、沸石滤料、火山岩滤料、颗粒活性炭、纤维球、纤维束滤料、彗星式纤维滤料等。另一类是物理分离的过滤介质，主要包括过滤布、过滤网、滤芯、滤纸以及最新的膜。2100433B

滤池种类较多，按照滤速的大小可分为快滤池和慢滤池。实际应用中，大部分是快滤池。快滤池处理能力较大，出水水质好。快滤池也有很多种：按滤料层形式，可分为单层滤料滤池（包括均质滤层、实际的分级滤层和理想滤层）、双层滤料滤池和多层滤料滤池（见图1）；按照进水流动方式，可分为重力式滤池和压力式滤池；按照控制方式，可分为普通快滤池、虹吸滤池、移动罩式滤池及无阀滤池等。

滤池快滤池

集中式给水常用的一种滤速在5～7m/h以上的净水设备。这种滤池的砂层厚度约为60～70cm，砂的粒径为0.45～0.75mm，不均匀系数在1.7以下。快滤池一般在工作1昼夜～2昼夜后砂层可堵塞，可用清水反复冲洗清砂，除去砂层中的浮游物后，仍能继续使用。快滤池的优点是面积小、滤速大，约为慢滤池滤速的50倍左右，清除水中浑浊度的效果可达80%～90%，除去细菌的效果可达80%～95%。集中式给水的水质净化，多用这种快滤池设备。

滤池慢滤池

集中式给水设施中的一种过滤净化设备。其过滤速度较慢，约为0.1m/h～0.3m/h。滤池厚度为70～80cm，粒径0.3mm～0.45mm，不均匀系数为1.75。过滤经过1月～2月，砂滤层上的生物膜逐渐积累变厚，有碍过滤效果，便需要刮砂、洗砂，或重新铺砂后再用。使用慢滤池净水时，滤前不必进行混凝沉淀处理。慢砂滤可除去水中悬浮物99%以上，除去细菌约99%，滤过效果好，但缺点是滤过速度缓慢、面积大、洗砂费时费力，故较少使用，多被快砂滤所代替。

滤池生物滤池

一种“粗”的生物处理装置，有接触滤池和洒滴滤池两种。滤池为一不漏水的大池子。塔式生物滤池，池内用碎岩石（6.4cm～10.2cm）、矿渣或合成塑料做填料，高度为2.7m～13.3m。借过滤物通过填料表面形成一层薄的生物滤膜来阻流和吸附泥沙、微生物及有机物质等，并在好气菌与空气作用下完成好气分解，最终达到无机化。接触滤池是将污水导入滤池，与填料上面接触。为了更好地氧化，应间歇地滤过污水。洒滴池在污水进入前先通过喷洒器均匀地喷撒于滤池填料上，使生物滤膜不断地得到氧气，可使污水加速分解达到无机化。

滤池的过滤作用机理主要包括：

（1）机械隔滤作用。滤料层由大小不同的滤料颗粒组成，滤料颗粒之间的孔隙像一面筛子，当废水流经滤料层时，比孔隙大的悬浮颗粒会被截留在孔隙中，与水分离。在整个过滤过程中，滤料颗粒间的孔隙会越来越小，因此，滤料对细小的悬浮物质也有隔滤作用。

（2）吸附、接触凝聚作用。滤料的表面积非常大，具有较强的吸附能力。废水通过滤料层的过程中要经过弯弯曲曲的水流孔道，悬浮颗粒与滤料的接触机会很多，在接触时．由于相互分子间作用力的结果，易发生吸附和接触凝聚，尤其在过滤前投加絮凝剂时，接触凝聚作用更为突出。滤料颗粒越小，吸附和接触凝聚的效果也越好。

（3）沉淀作用。滤层中的每个小孔隙起着一个浅层沉淀池的作用，当废水流过时，废水中的部分悬浮颗粒会沉淀到滤料颗粒表面上。

过滤过程：当废水进入滤料层时，较大的悬浮物颗粒被截留下来，而较微细的悬浮颗粒则通过与滤料颗粒或已附着的悬浮颗粒接触，出现吸附和接触凝聚而被截留下来。一些附着不牢的被截留物质在水流作用下随水流到下一层滤料中去；或者由于滤料颗粒表面吸附量过大，孔隙变得更小，于是水流流速增大，在水流的冲刷下，被截留物也能被带到下一层。因此，随着过滤时间的延长，滤层深处被截留的物质也多起来。甚至随水带出滤层，使出水水质变坏。

由于滤层经反冲洗水水力分选后上层滤料颗粒小，接触凝聚和吸附效率也高，加上部分机械截留作用．使得大部分悬浮物质的截留是在滤料表面一个厚度不大的滤层内进行的，下层截留的悬浮物量较少，形成滤层中所截留悬浮物的不均匀分布。

滤料截留悬浮物的能力可用截污能力表示。截污能力是指每个工作周期内，单位体积或单位质量的滤料所截留的污染物质的质量，单位为kg/m³。

废水处理中采用滤池的目的是去除废水中的细小悬浮物质，特别是去除生化处理及混凝沉淀不能去除的一些细小悬浮颗粒及胶体物质。滤池被广泛作为三级处理手段，对二级处理出水作进一步处理；或作为活性炭吸附、离子交换、电渗析、反渗透及膜分离等深度处理的预处理。

滤池除了对悬浮物质有去除作用外，对浊度、COD、BOD、磷、重金属、细菌及病毒等也都有一定的去除作用。在城市污水处理中，滤池已成为水处理回用系统中不可缺少的处理单元。

随着滤出悬浮物在滤层间的堆积，滤层的水阻力逐渐增大。此时虽然水浊度不会发生大的改变，但如不及时反洗，则由于泥渣过多积聚，会造成滤料层结构的变化；滤料见空岛横断面和形状的改变，滤层被压实等。同时，由于水阻力的增大，也会使滤层发生“破裂”，造成过滤水短路，出水水质变差。

慢滤池水的重力过滤法中，过滤速度为0.1一0.3m/h，过滤周期可长达1--3个月的一种慢速滤池。慢滤池是利用砂层增殖的微生物浦捉水中的杂质，依靠氧化分解作用净化水的一种滤池，它实际上是起着生物滤池的作用。由于其净化上要为生物净化作用。因向对有机物、微生物和色度的去除起到一般快滤池不能达到的作用。慢滤池与其他水处理设施组合使用，可强化出水水质 。

虹吸滤池在设计中有些问题考虑的原则与普通快滤池相同，不再重述，这里把设计中特殊的问题进行讨论。

虹吸滤池滤池深度

虹吸滤池的深度因包括了冲洗水头，故比普通快滤池要深，中国设 计的虹吸滤池深4.5～5米。其组成尺寸如下：

滤池的总深度=H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 （3.40）

式中 H1——滤池底部集水空间的高度，一般采用0.3米；

H2——小阻力配水系统的高度；

H3——滤料层的厚度，按设计需要决定；

H4——冲洗时滤料层的膨胀高度，H4=H3*e%；

H5——冲洗排水槽总高度，H5=冲洗排水槽净高 槽底结构厚度（约0.1米）；

H6——出水控制堰与冲洗排水槽槽顶的高度差，即冲洗水头（1.0～1.3米）；

H7——最大过滤水头采用1.5～2.0米；

H8——滤池保护高度，采用0.1～0.3米。

虹吸滤池配水系统

虹吸滤池的冲洗水头，仅1.1～1.3米左右，它的配水系统只能采用小阻力配水系统。小阻力配水系统采用较多的有双层孔板，孔板网、三角槽孔板、穿孔滤砖和缝隙式滤头等。小面积滤池宜采用滤头，大面积滤池宜采用双层孔板。

缝隙式滤头小阻力配水系统在虹吸滤池、无阀滤池、压力滤池及离子交换器中普遍使用，通过生产实践，证明它能保证运转，并可省去砾石垫层，降低滤池深度；缺点是安装较复杂、造价较高，每平方米约装40～60个。每个滤头的缝隙面积在100～350毫米2，总缝隙面积约占滤池面积的0.5～2%。

滤头与滤板的连接方式有两种：当滤板用钢板或铸铁板时，滤头可以不用底座而直接拧在钢板上孔的丝扣中，当滤水板采用钢筋混凝土板时，可采用底座上予埋短管而后接滤头的方式。

虹吸滤池真空虹吸系统

真空虹吸系统是虹吸滤池的重要组成部分，系由真空泵、真空罐、管路（包括控制阀门）和进水、冲洗虹吸管等组成。

真空系统中可以不用真空泵而用水射器来代替。可以设制真空罐集中控制，也可不设真空罐，直接用水射器或真空泵抽气来形成虹吸。

进水虹吸管与冲洗虹吸管的尺寸按所通过的流量选定，其断面可为圆形或矩形。材料可采用钢板焊制，也可采用铸铁管材。真空泵按预定时间内完成虹吸管需要的真空抽气量，并考虑适当的余量来选定，形成冲洗虹吸的时间以2～5分钟左右为宜。

在标准设计中虹吸系统也可采用水力自动控制（也可手动操作）代替真空系统，不必另设真空泵。