在滤料选择上摒弃锰砂和石英砂，选用无烟煤作为生物滤池滤料，对用无烟煤作为滤料的生物除铁除锰滤池的工程实现方法、运行规律和后期管理等进行了研究。无烟煤滤料密度小、质地硬和孔隙率大等本质特性是生物除铁除锰技术所需要的，缩短滤池成熟期，加强滤池的稳定性和节省反冲洗用水等优点更是其它滤料无法比拟的。采用无烟煤滤料除铁除锰拓宽了生物除铁除锰技术的应用范围，促进该项技术向前发展。

    以无烟煤作为生物除铁除锰滤池的滤料，在滤池接种后，通过对运行参数的优化调控,实现高铁高锰地下水的除铁除锰。结果与石英砂、锰砂等滤料相比，采用无烟煤滤料明显加快了生物滤池的成熟，大大缩短了生物除铁除锰滤池的成熟期。结论对于高铁高锰地下水，无烟煤滤料更适宜作为生物除铁除锰滤池的滤料。

    在废水深度处理和给水处理中,过滤是普遍采用的一种技术。滤料颗粒与污染物的粘附过程取决于滤料颗粒和污染物的分子间力和双电层的相互作用,与滤料颗粒表面的zeta电位密切相关,长期以来,许多研究者都认可了关于滤料颗粒表面zeta电位的作用及其对过滤机理的影响,确定了滤料的zeta电位是评价滤料颗粒表面性质的指标。因此,研究滤料表面的zeta电位对于提高过滤效率以及开发新滤料是十分重要的。

    在不同条件下无烟煤单层滤料除铁、除锰、除浊的试验和生产实践，结果表明无烟煤单层滤料的除铁、除锰、除浊效果均较好，且其含污能力强，密度较小，可节省反冲洗水量及电能。无烟煤滤料的过滤性能比细石英砂的过滤性能好。

    将水厂曝气池壁上生长的生物黏泥作为种泥，通过连续曝气通水扩增后引入所有滤池，以2m/h的滤速、11L/(s•m2)反冲洗进行培养。保持低滤速、弱反冲洗强度的工况连续培养3-5个月后，生物滤池成熟，出水水质达到国家饮用水标准。然后再逐渐提高滤速培养，每次提高1m/h后稳定培养至滤池出水达标，再进行下一次提速，依此类推，直到滤速达到设计滤速6m/h为止。待调整完毕，铁的去除率达到99.5%以上，锰的去除率99%以上，成功地将原水中总铁由14-18mg/L降至0.05mg/L以下。锰由0.6-1.0mg/L降至0.05mg/L以下，明显优于国家饮用水标准(总铁<0.3mg/L、锰<0.1mg/L)。

    滤料粒径(d)与滤层厚度(L)是影响过滤效果的关键因素,通过改变双层滤料的∑L/d,考察二者对双层滤料滤柱过滤效果的影响。试验结果表明:在∑L/d为1 400时,滤柱的出水效果较好,并且有很好的抗冲击能力;同时过滤效果受预处理以及进水浊度影响较大,预氧化可以明显改善过滤效果;在进水水质较好的情况下,∑L/d分别为1 400、1 300的滤柱出水水质相差不多,无烟煤级配对过滤效果影响较小。

    分析在相同原水条件下煤砂双层滤料和石英砂单层滤料的过滤性能和反冲洗性能,结果表明，在试验条件下煤砂双层滤料的过滤去除浊度和耗氯类污染物的能力优于单层石英砂滤料。单水反冲洗，两种滤料均冲洗不够彻底，含泥量增长较快。初步实验了表面辅助冲洗对单层石英砂滤床的冲洗效果，结果表明，增加表面辅助冲洗可以有效的控制滤料含泥量的快速增长,并对过滤性能有一定提高。

    在一定滤速及一定的滤床高度下,巩义市夹津口多来净水材料厂研究了5种不同种类滤料的过滤效果，按除油效果排序如下:无烟煤＞磁铁矿＞陶粒＞石英砂＞沸石。经过对过滤效果及滤料表面性质分析发现，水处理滤料的表面性质对含油废水的过滤效果确实有影响，含油废水的过滤过程中不仅滤料表面的zeta电位起作用而且润湿性也起作用，润湿性对过滤效果的影响要大于zeta电位。

    当滤料的粒径范围在0.60mm～0.90mm之间时,使用特定装置测得的石英砂、核桃壳、沸石、无烟煤、磁铁矿、锰砂和陶粒表面zeta电位分别为-6.20 mV、-4.18mV、-8.78mV、-4.29mV、-8.81mV、-5.08 mV、4.08 mV。各种滤料表面负电位绝对值大小顺序为磁铁矿＞沸石＞石英砂＞锰砂＞无烟煤＞核桃壳＞陶粒。电子能谱和红外光谱分析结果表明石英砂、核桃壳、沸石、无烟煤、磁铁矿、锰砂和陶粒zeta电位的差异主要归因于其表面化学结构的不同。