过滤是利用过滤材料分离污水中杂质的一种技术，有时用作污水的预处理，有时则作为 终处理，出水供循环使用或重复利用。在污水深度处理技术中，普遍采用过滤技术。而滤 料作为过滤技术海关键也在不断地进步和发展。

 

3.1.1从单层到多层的转变

 

天然齒石英砂是早使用的斜管填料之一，早期具有来源广、价格低、机械强度和化学稳定 性好等优点，因此应用较早也较广泛推广使用。长期的实践经验发现，天然石英砂过滤到 一定时间后，表层斜管填料间孔隙将逐渐被杂质堵塞，使整个滤层的阻力剧增，滤速锐减，. 此时下层斜管填料对杂质的截留作用尚未达到充分发挥，而过滤却不得不终止，致使出水水 质恶化。

 

为了克服传统天然石英砂斜管填料容易堵塞，滤速慢，反冲洗困难的缺陷，研究人员开发出 双层斜管填料，即在石英砂滤层上部放置一层粒径大、密度较小的轻质斜管填料。使用较早也较 广泛的轻质斜管填料是无烟煤，其后使用的轻质斜管填料还有人工陶粒、A工合成纤维等。双层 斜管填料在一定程度上提高了滤速和过滤效率，增加了床层截污容量，延长了过滤周期。双 层斜管填料体现了水先通过粗粒斜管填料再通过细粒斜管填料的理想滤层的概念。基于理想滤层的原 理，三层斜管填料应运而生，三层斜管填料比双层斜管填料床层结构更为合理，后来人们又研究了四 层、五层斜管填料^

 

多层斜管填料虽然在一定程度上缓解:r天然石英砂斜管填料过滤所出现的问题一反冲洗问题得 到了很好的解决，隹多层斜管填料是由多个单层斜管填料串联而成，每层主要担负截污负担的还是滤 料的表面部分。故研究人员开发出均质斜管填料不但能较好地克服表面堵塞，并具有滤速快、过 滤周期长、水头损失增大慢等优点.将传统的石英砂滤层改造为均粒石英砂滤层，__改变 滤池结构、反冲洗方法和操作习惯的条件下.产水量提高15%,而滤层的费用仅增加 取得了良好的经济效益。

 

3.1.2从天然到人工的转变

 

早期的石英砂、无烟煤等天然斜管填料被广泛选用，之后便逐渐出现了无烟煤、石榴石、钛 铁矿、磁铁矿、金刚砂等天然斜管填料，但这些斜管填料都由于其形状的限制，比表面积小，孔隙率 小，截污能力受到限制。经过科学家的不断试验研究，人工合成斜管填料以其独特的性能优势在 水处理行獻中盛行起来。人工合成的轻质斜管填料中有聚苯乙烯球粒、聚氯乙烯球粒等。在此阶 段4 S人工轻质新型的斜管填料问世为轰动。新型陶粒斜管填料早在前苏联开发应用，是用黏土 或类似材料经适当处理后高温焙烧制成。由于其外表粗糙多棱角，内部及表面孔洞很多，作 为斜管填料具有孔隙率高，比表面积大，密度小等优点，在我国水处理行业中得到了普遍的欢 迎-太工轻质新型陶粒斜管填料的缺点是机械强度差，多次冲洗易破碎而损耗，价格偏高。之后 便逐渐对以优质高岭土为原料的瓷砂斜管填料，将硅藻土矿经过破碎、研磨、筛选、干燥、焙烧

 

说及加助熔剂焙烧而成的硅藻土斜管填料？以及轻质泡沫塑料球粒进行改进。

 

3.1.3斜管填料材质的转变

 

以上:这些新型斜管填料的问世在很大程度上推动了过滤技术的进步和发展，但这些斜管填料仍以 粒状为主，虽自身的缺陷不断提高，但各方面的问题仍然不能得到重大突破。

 

随着我国斜管填料工业的发展，斜管填料的品种和规格也日益增多，质量和性能逐步提高。入® 逐渐开始寻找新的斜管填料产品，纤维斜管填料以其优越的性能优势开始走进人tl的视野。

 

纤维斜管填料堆积孔隙较大，具有较高的比表面积•密度较小，可吸附大量悬浮物，在过滤 器中的滤速可软很大，而床层阻力很小，反冲洗性能较好。以软填料纤维代替传统的粒状滤 料是深层过滤技术发展史上一种崭新的思维和尝试，也标志着以纤维斜管填料为核心的现代过滤 技术的开始。

 

1981年.日本尤尼奇卡公司研究人员采用短纤维作斜管填料，形成杂乱短纤维深层滤床， 并对其进行研究，短纤维截泥量大，过滤周期长，阻力小，斜管填料加工简单，弥补了传统 纤维易流失，滤床体积较大，反冲冼不彻底的缺点。但短纤维的发冲洗条件研究仍显 不足。

 

在短纤维斜管填料的基础上*日本尤尼奇卡公司经过反复的研究改进，制成了纤维球斜管填料。 纤维球斜管填料过滤时，由于水流经过滤层所产生的阻力，加上滤层截污后的自身重力，使滤层 上松下紧，孔隙率自上而下由大到小分布，这样的滤层结构较为合理，形成了近似理想的孔 隙分布》但纤维球存在的不足是积留在纤维球内部的积泥不容易洗出，过滤时容易释放，影 响與水水质。

 

鉴于纤维球和短纤维斜管填料的优点和不足，人们进一步对纤维斜管填料进行改进，出现了纤维 束斜管填料。研究人具对纤维束斜管填料进行了大量的试验研究。实践表明，纤维束斜管填料不同于传统 的斜管填料形式，纤维束近似于平行水流方向置于过滤设备中，床层孔隙可人为调节$过滤时， 由于重力作用，滤床孔隙沿水流方向逐渐变小，近似于理想滤层；而反冲肘，水流自"FTff 上，可使床层处于松散状态，因此清洗更彻底，且气、水用量少，清洗时间短。此外《纤维 束斜管填料的床层水头损失小*增加速度缓慢，整个滤床均能发挥截污作用^

 

清华大学成功研制了 “彗星式”纤维斜管填料。它将纤维斜管填料截污性能好与颗粒斜管填料反冲洗 效果好的特征相结合形成一种新的过滤材料。