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从单层到多层的转变
天然的石英砂是较早使用的滤料之一，早起具有来源广、价格低、机械强度和化学稳定性好等有点，因此应用较早也广泛推广使用。长期的实验经验发现，天然石英砂过滤到一定时间后，表层滤料间孔隙将逐渐被杂志堵塞，是整个率层的阻力剧增，滤速锐减，此时下层滤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滤料容易堵塞，滤速慢，反冲洗困难的缺陷，研究人员开发出双层滤料，记载使用啥滤料上防治一层粒径较大、密度较小的轻质滤料。使用较早也较广泛的轻质滤料是无烟煤，气候使用的轻质滤料人还有人工陶粒、人工合成纤维等。双层滤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。双层滤料体现了水先通过细粒滤料的理想滤层和概念。基于理想滤层的远离，三层滤料应运而生，三层滤料比双层滤料结构更为合理，后来人们又研究了四层、五层滤料。
多层滤料虽然在一定程度上缓解了天然石英砂滤料过滤所出现的问题——反冲洗问题的到了很好的解决，但多曾滤料是有多个单层滤料串联而成的，每层主要担负截污负担的还是滤料的表面部分。故研究人员开发均质滤料不但能较好地克服表面堵塞，并具有滤速快、过滤周期长、水头损失增大慢等有点，将传统的石英砂滤料改造为均粒石英砂滤层，在不改变滤池结构、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7%，取得了良好的经济效益。
