伴隨著我國(guó)供排水事業(yè)的發(fā)展，我國(guó)水處理濾料也經(jīng)歷著成長(zhǎng)和變化。水處理濾料從Zui早只用于供水行業(yè)延伸到供水排水行業(yè)，由單一的石英砂粒狀濾料發(fā)展為粒狀、纖維濾料等多種形式并存的狀態(tài)，其生產(chǎn)與使用也從無(wú)序到遵照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有序規(guī)范地發(fā)展。

     1  濾料用量的發(fā)展

     1.1 給水廠濾料用量的發(fā)展

     從第一座給水廠建成投產(chǎn)至1949年，全國(guó)只有72個(gè)城市約900萬(wàn)人用上自來(lái)水，供水能力僅240萬(wàn)m3/d，給水廠使用濾料僅1.5萬(wàn)m3。

     1949年建國(guó)后，特別是改革開(kāi)放30年來(lái)，我國(guó)供排水事業(yè)快速發(fā)展，至2008年底，全國(guó)655座城市，用水人口3.5億，日供水能力2.66億m3，給水廠使用濾料166萬(wàn)m3。與1949年建國(guó)時(shí)期相比，供水能力增長(zhǎng)了110倍，用水人口增加了38倍，給水廠對(duì)濾料的用量增加了110倍。

     1.2 污水處理廠濾料用量的發(fā)展

     近幾年來(lái)，隨著我國(guó)污水處理廠不斷采用新工藝、新設(shè)備和新材料，污水處理廠開(kāi)始使用水處理用人工陶粒濾料和纖維濾料等新型濾料.如水處理用人工陶粒濾料逐漸在生產(chǎn)上應(yīng)用于污水處理中的生物曝氣濾池。

纖維濾料在生產(chǎn)上應(yīng)用于污水處理廠深度處理的高速濾池中。

目前，濾料在污水處理廠中使用的數(shù)量不大，陶粒濾料每年約10萬(wàn)m3，纖維濾料每年約3萬(wàn)m3，但是隨著技術(shù)的成熟推廣，不久將會(huì)應(yīng)用得越來(lái)越多。

     2  濾料品種的發(fā)展

     20世紀(jì)90年代以前，自來(lái)水廠采用的工藝一般為常規(guī)處理工藝。90年代以后，國(guó)內(nèi)有些作為飲用水水源的湖泊受到微污染，水處理工藝又出現(xiàn)了微污染水源水預(yù)處理工藝。同時(shí)，為保障城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活的提高，國(guó)家有關(guān)部門(mén)對(duì)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂，以提高城市供水水質(zhì)，提高供水安全可靠性，因而又出現(xiàn)了深度處理工藝。

     針對(duì)不同的水處理工藝，水處理濾料隨著時(shí)代發(fā)展和人民生活的需要不斷發(fā)展變化。近年來(lái)，污水處理廠也采用了不同形式的濾池，與之配套的濾料也相繼而生。

     2.1 給水廠常規(guī)處理用濾料

     我國(guó)地域遼闊，各地氣候與資源不一，生活水平不齊，給水廠常規(guī)處理工藝中使用的濾料也不盡相同，

石英砂是Zui早使用的濾料，但是隨石英砂濾料濾池形式的多樣化，石英砂的級(jí)配需求也不一樣。Zui早的砂濾池也是普通快濾池及與之相似的雙閥濾池、重力無(wú)閥濾池、虹吸濾池等，濾料一般為單層石英砂濾料，粒徑小，范圍大，粒徑一般為0.5~1.2mm。

     在20世紀(jì)80年代，中國(guó)市政工程中南設(shè)計(jì)研究院通過(guò)對(duì)石英砂濾料的過(guò)濾原理進(jìn)行研究，對(duì)不同規(guī)格的均粒石英砂濾料與普通濾料進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)研究，提出了幾種較高過(guò)濾效率的石英砂粒徑范圍及濾層厚度：d=0.8~1.0mm,厚900mm；d=1.0~1.25mm,厚1100mm；d=1.25~1.40mm,厚1400mm。砂濾池發(fā)展以后，人們?yōu)榱嗽黾訛V池的含污能力，延長(zhǎng)運(yùn)行周期以及提高過(guò)濾速度，減少工程投資與運(yùn)行成本，不斷地改進(jìn)過(guò)濾方式和濾池的形式，因而出現(xiàn)了多種濾料。如雙層濾料濾池，一般上層為無(wú)煙煤濾料，下層為石英砂濾料。北京水源九廠采用了無(wú)煙煤濾池，其規(guī)模為150萬(wàn)m3/d。

     中國(guó)市政工程中南設(shè)計(jì)研究院與黃石市自來(lái)水公司及相關(guān)濾料生產(chǎn)企業(yè)，共同研究完成三層濾料濾池，榮獲全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)。根據(jù)研究成果，課題組編著了同中國(guó)建筑工業(yè)出版的《三層濾料濾池》一書(shū)。濾池的上層濾料為無(wú)煙煤，小密度，大料徑；中層為石英砂，中密度，中料徑；下層為磁鐵礦，大密度，小粒徑。這種濾池具有全濾床深度截污的優(yōu)點(diǎn)，1975年黃石市建成我國(guó)第一座三層濾料濾池。這種濾池在當(dāng)時(shí)起到一定的積極作用。由于雙層濾料濾池、三層濾料濾池的應(yīng)用，無(wú)煙煤濾料及高密度礦濾料的大規(guī)模生產(chǎn)企業(yè)逐漸產(chǎn)生。又由于我國(guó)地域遼闊，水資源不一，有的地方取用地下水作為飲用水源，部分地區(qū)地下水中鐵和錳的含量較高，錳砂濾料出現(xiàn)用來(lái)去除地下水中的鐵和錳。

     因此，在給水常規(guī)處理工藝中，濾池采用的濾料由單一的石英砂濾料，轉(zhuǎn)變成以石英砂濾料、無(wú)煙煤濾料、高密度礦濾料及錳砂濾料的濾料體系。

     2.2 給水廠預(yù)處理和深度處理用濾料

     對(duì)微污染水源水，有些水廠采用了預(yù)處理構(gòu)筑物，相應(yīng)地出現(xiàn)了一些人工合成的生物濾料（或填料）。

東江供水源水預(yù)處理生物池，采用塑料彈性填料。錢(qián)資蕩水源水預(yù)處理生物濾池，采用陶粒濾料。

這些濾料對(duì)微污染水源水中藻類(lèi)、氨氮的去除效果明顯。

     在部分經(jīng)濟(jì)條件比較發(fā)達(dá)地方，如珠三角和長(zhǎng)三角等地，在常規(guī)處理后增加了深度處理工藝，濾池一般為活性炭濾池?；钚蕴繛V料比表面積大，吸附能力強(qiáng)，可進(jìn)一步改善出水水質(zhì)。

     當(dāng)今的給水處理工程中，使用的濾料有石英砂濾料、無(wú)煙煤濾料、高密度礦濾料、錳砂濾料、活性炭濾料、塑料濾料和陶粒濾料等。

     2.3 污水處理用濾料

     污水處理中的濾料主要應(yīng)用于常規(guī)處理工藝中的曝氣生物池及深度處理中的高速濾池。

     自法國(guó)巴黎附近的sois-sons污水處理廠首座曝氣生物濾池建成以來(lái)，已在歐、美和日本等國(guó)廣為流行，目前世界上已有幾百座污水處理廠應(yīng)用了這種技術(shù)。

     現(xiàn)在我國(guó)已建或在建的陶粒濾池約60座，池內(nèi)填料以陶粒Zui多。隨著曝氣生物濾池在我國(guó)逐漸推廣使用，陶料濾料也將大量應(yīng)用于污水處理行業(yè)中。

     人工陶粒濾料具有顆粒均勻規(guī)則、空率隙大、濾速大，比表面積大，截污量大，水頭損失小等優(yōu)點(diǎn)，因此，是一種發(fā)展前景看好的新型濾料。

     在污水深度處理的高速濾池中，主要使用的是纖維濾料。濾池的濾速一般可達(dá)20m/h，是砂濾池的幾倍，能有效去除0.5~10μm的微小顆粒。

     3  濾料標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展

     我國(guó)水處理大發(fā)展的時(shí)期來(lái)得比較晚，在改革開(kāi)放以前，還沒(méi)有濾料方面的統(tǒng)一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在上世紀(jì)八十年代初期，中國(guó)市政工程中南設(shè)計(jì)研究院受住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部（原建設(shè)部）委托，經(jīng)過(guò)三年的研究，編制完成了《水處理用石英砂濾料》、《水處理用無(wú)煙煤濾料》、《水處理用磁鐵礦濾料》、《礫石承托料》和《磁鐵礦承托料》等標(biāo)準(zhǔn)，使水處理用的大部分濾料有了統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為國(guó)內(nèi)自來(lái)水行業(yè)提供了使用濾料的依據(jù)，并獲得了建設(shè)部科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)，由此，1990年建設(shè)部在中國(guó)市政工程中南設(shè)計(jì)研究院設(shè)立了“建設(shè)部水處理濾料質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心”，負(fù)責(zé)水處理濾料的監(jiān)督檢測(cè)，水處理濾料標(biāo)準(zhǔn)的編制和修訂等工作。

     該中心曾在1999年對(duì)以上濾料標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了第一次全面修訂。在2005年，又對(duì)1999年的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了一次較大的修訂，將上述三種濾料標(biāo)準(zhǔn)和兩種承托料標(biāo)準(zhǔn)匯合成一本《水處理用濾料標(biāo)準(zhǔn)》，增加了一些檢測(cè)指標(biāo)，如硅物質(zhì)含量等，與國(guó)際濾料行業(yè)接軌。

     哈爾濱建筑大學(xué)于1995年編制《水處理用天然錳砂濾料》，對(duì)以上水處理用濾料進(jìn)行了補(bǔ)充。

由于近年來(lái)生物濾池在我國(guó)推廣使用，中國(guó)市政工程中南設(shè)計(jì)研究院主持與北京佳瑞環(huán)境保護(hù)有限公司和馬鞍山華騏環(huán)保科技發(fā)展有限公司于2007年至2008年著手編制了我國(guó)第一部《水處理用人工陶粒濾料（cj/t299-2008）》標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。

     4  小結(jié)

     百余年來(lái)，我國(guó)水處理濾料行業(yè)的發(fā)展變化同國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展變化一樣巨大。我國(guó)水處理濾料從無(wú)到有，產(chǎn)量從少到多，從形式從單一的石英砂濾料到石英砂及無(wú)煙煤濾料、高密度礦濾料、錳砂濾料、活性碳濾料、陶粒濾料、纖維濾料等多種濾料并存，應(yīng)用范圍從僅用于給水處理跨越到給水和污水整個(gè)水處理行業(yè)，生產(chǎn)和使用從無(wú)章可循到有標(biāo)準(zhǔn)可依，整個(gè)行業(yè)處于規(guī)范化正常地不斷發(fā)展。