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從單層到多層的轉變
天然的石英砂是較早使用的濾料之一，早起具有來源廣、價格低、機械強度和化學穩定性好等有點，因此應用較早也廣泛推廣使用。長期的實驗經驗發現，天然石英砂過濾到一定時間后，表層濾料間孔隙將逐漸被雜志堵塞，是整個率層的阻力劇增，濾速銳減，此時下層濾料對雜質的截留作用尚未達到充分發揮，而過濾卻不得不終止，致使出水水質惡化。
為了克服傳統天然石英砂濾料容易堵塞，濾速慢，反沖洗困難的缺陷，研究人員開發出雙層濾料，記載使用啥濾料上防治一層粒徑較大、密度較小的輕質濾料。使用較早也較廣泛的輕質濾料是無煙煤，氣候使用的輕質濾料人還有人工陶粒、人工合成纖維等。雙層濾料在一定程度上提高了濾速和過濾效率，增加了床層截污容量，延長了過濾周期。雙層濾料體現了水先通過細粒濾料的理想濾層和概念。基于理想濾層的遠離，三層濾料應運而生，三層濾料比雙層濾料結構更為合理，后來人們又研究了四層、五層濾料。
多層濾料雖然在一定程度上緩解了天然石英砂濾料過濾所出現的問題——反沖洗問題的到了很好的解決，但多曾濾料是有多個單層濾料串聯而成的，每層主要擔負截污負擔的還是濾料的表面部分。故研究人員開發均質濾料不但能較好地克服表面堵塞，并具有濾速快、過濾周期長、水頭損失增大慢等有點，將傳統的石英砂濾料改造為均粒石英砂濾層，在不改變濾池結構、反沖洗方法和操作習慣的條件下，產水量提高15%，而濾層的費用僅增加7%，取得了良好的經濟效益。
