水，是地球上分布最广的自然资源，地球表面的四分之三都被水覆盖着。储水量虽然如此丰富，但海水就占了整个储水量的96.5%，淡水量的全部总和只不过占总储水量的2.53%。全球水量中对人类生存、发展的可用的水量，逐年可以得到更新的那部分淡水量却不容乐观。

      20世纪50年代后，工业得到迅速发展，全球人口增长迅猛。一方面，人类对水资源的需求以迅猛的速度扩大；另一方面，日益严重的水污染大量侵蚀原本已经稀缺的可消费水资源。有报告显示，全球每日约有200吨垃圾倒入河流和湖泊。每升废水能够污染8升淡水。这些污水流经的亚洲城市的河流均被污染。世界上有许多国家正面临着水资源缺失的危机：全世界有12亿人用水短缺，30亿人缺乏用水卫生设施，每年有300万到400万人死于和水相关的疾病。在过去的50年中，由水引发的冲突507起。水资源危机正威胁着世界和平和可持续发展。

      怎样应对水资源危机，成为人类研究的方向。随着社会的发展，用水量增加，废水大量排放，如何把这些废水变废为宝，是一个永恒的课题。正如人生病了需要打针吃药一样，废水也需要专业的处理设备来进行过滤和净化。

      在水质过滤的过程中，石英砂的应用是非常普遍的，有些是直接铺在滤池中，有些则是装填成石英砂过滤器。在装填过滤器时，需要注意的是装填厚度和级配顺序。

石英砂滤料的粒径太大，细小悬浮物容易穿透滤层，出水水质差；粒径太小，杂质的穿透能力差，滤层中的污泥局部集中，滤层堵塞快，水流阻力大，过滤能耗高，过滤周期短，所以滤料的粒径合适，过大过小均不好。同时滤料的不均匀性对设备的清洗也有影响，因为滤料颗粒差别太大会使反冲洗操作发生困难，如为使冲洗流速大粗大颗粒松动时，细小滤料可能被水流带出过滤设备而流失。滤层厚度滤层的厚度过低，水中杂质容易穿透滤层，反冲洗周期短，操作复杂，如果滤层厚度过高，会造成过滤设备体积庞大投资高，同时反冲洗比较困难，所滤层的高度也不是越高越好。滤料的排列方式
      滤层根据滤料装填种类的数量分为单过滤器、双层过滤器、多介质过滤器，单层滤料过滤器在水流反冲洗水力分级以后，粒径小的滤料在上层，越往下层粒径过大。这种滤床性能优越，截污容量大，过滤周期长，出水水质好，水头损失增长速度慢，但在实际应用中滤料的层数不是越多越好，层数大多一是设备投资大二是增加反洗的难度，因而需要经济与技术的合理搭配。