纤维球过滤器作为一种深层过滤器在油田污水处理、市政污水处理、工业废水处理等领域有着广泛的应用，与此同时，纤维球滤料及过滤器的结构也得到不断改进，出现了多种不同结构的纤维球及纤维球过滤器。本论文对目前出现的几种纤维球及纤维球过滤器的结构形式进行了总结，分析各自的优缺点，对纤维球过滤器在应用过程中出现的一些问题进行了讨论，并分析了产生的原因及可能的解决办法，并提出了一种新的纤维球过滤器的结构形式，绘制出了装配图和零件图。本论文应用FLUENT软件对纤维球过滤器反洗过程进行了数值模拟，对出现的腾涌现象进行了分析，提出了结构改进措施，有限元模拟表明，改进后的结构能有效地避免反洗过程中腾涌现象的出现，有助于纤维球过滤器过滤效率的提高。本论文还首次应用FLUENT多孔介质模型对纤维球过滤器在使用过程中的压降进行模拟，并与试验进行对比，发现两结果比较接近，说明应用FLUENT多孔介质模型对纤维球过滤压降进行模拟是可行的。此外，本论文还应用FLUENT软件对压紧板的作用进行了数值分析，得出了不同提升高度下，滤床中流场的分布情况，发现压紧板提升高度对滤床流场的分布有一定的影响。因此，在实际应用中，可选择合适的压紧板提升高度，保持纤维球过滤器处于最佳过滤效果。