滤料的选择是滤池设计的关键，但因研究过程复杂，至今没有合适的理论，滤料设计一般直接采用设计规范的数据，有条件时应通过对不同滤料进行试验比较确定。当选用天然材料为滤料时，一般需满足下列要求：滤料应该具有足够的机械强度和化学稳定性，减少在冲洗过程中的磨损和破碎，避免在过滤中发生溶解影响水质；价格合理且能就地取材；滤料颗粒形状接近于球状，表面比较粗糙且有棱角。
滤料的基本功能是提供粘着水中悬浮固体所需要的面积。滤料选择主要是确定滤料品种、颗粒的大小和组成分布，滤床深度。常用的滤料有石英砂、无烟煤、颗粒活性炭以及石榴石、钛铁矿石等天然材料，还有陶粒、陶瓷等烧制滤料以及人工合成的聚苯乙烯塑料珠等。
1. 滤料的粒径和厚度
采用滤层厚度与滤料粒径有关，滤料颗粒小，滤层不易穿透，滤层厚度可较薄；相反，滤料的粒径大，滤层容易泄漏，需要的滤层厚度较深，但过滤的水头损失较小。因此，从保证水质考虑，可采用较小的滤料粒径和较薄的滤层厚度，或者较粗的滤料粒径和较深的厚度。此外，滤料粒径和厚度也与滤速有关。过滤周期相同，采用滤速高，要求滤层总的截污容量也高，以发挥滤层的深层截污能力，一般可采用较粗的滤料颗粒和较厚的滤层。室外给水设计规范（GB50013-2006）要求，在满足出水水质的前提下，滤料厚度与有效粒径之比（L/d10）：细砂及双层滤料过滤应大于1000，粗砂及三层滤料过滤应大于1250。
2. 滤料的级配和级配曲线
滤料的级配指滤料中各种粒径颗粒所占的重量比例。滤料粒径分布主要有下列两种描述方法： （1）有效粒径和不均匀系数：滤料有效粒径d10和不均匀系数K80表示滤料的级配：
K80=d80/d10
其中
d10——通过滤料重量10%的筛孔孔径，反映细滤料尺寸；
d80——通过滤料重量80%的筛孔孔径，反映粗滤料尺寸；
K80——不均匀系数。
过滤时，表层细滤料水头损失增长快，占总水头损失的比例大，故当滤料的d10相等时，即使级配曲线不同，过滤时产生的水头损失也基本相等。因此，在水处理术语中，称d10为滤料的有效粒径。不均匀系数越大，表明大小颗粒粒径差别越大，滤料粒径的分布越不均匀，对过滤和反冲洗都不利。
（2) 滤料的级配曲线
滤料粒径的分布关系通常用级配曲线来表示。级配曲线通过筛分资料得出，因此也称筛分曲线。筛分方法：取石英砂滤料300g洗净后置于105℃的恒温箱中烘干，从中称取100～200g（准至0.01g），用一组不同孔径的筛子过筛，称取留在各筛子上的滤料重量，并列于表8-1进行计算
绘制筛孔孔径与累积通过筛孔的滤料重量百分比的关系曲线，即得筛分曲线，如图8-15所示。由图查得天然滤料中设计要求d10的重量百分比p10和d80(d80 =K80×d10)的重量百分比p80；按（8－7~8）式求出需要筛去的小颗粒和大颗粒的重量百分比pmin和pmax：
由pmin和pmax在筛分图上查得相应的颗粒粒径dmin和dmax；天然滤料筛去粒径小于和大于的颗粒即可得到设计要求的滤料级配。也可采用作图法得出筛选后的滤料组成，如图8-15中右侧。
筛分试验所列筛孔孔径，只是生产中的一种表示方法，并不能准确表示通过该筛孔滤料的粒径，因为滤料形状不同，通过同一筛孔的滤料粒径也不同。一般滤料颗粒形状是不规则的，常用其等体积球体的直径来表示。滤料等体积球体的直径d‟的求法如下（见图8-16）：先将筛去细砂的筛子上截留的砂粒全部倒掉，再将卡在筛孔中的那部分砂粒振动掉下来，并从这些砂粒中取出n个，在分析天平上称重得G（通常称约100㎎），由砂的密度ρ和质量G可得
由此得等体积球体直径的计算式为：
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