本研究是“十二五”水体污染控制与治理科技重大专项：“给水系统运行特性与工艺设计技术研究”(国家重大水专项(2012ZX07408001)中子课题的部分内容。研究对给水处理滤池工艺发展的现状进行了分析研究,结合实际水厂的调研,总结了目前我国给水处理厂滤池工段存在的问题,根据问题制定了相应的实验方案,并通过中试试验和现场试验结合的方式,进行了一系列的试验研究。研究结论能够为实际水厂过滤工段的优化提供理论基础和技术支持,为新建滤池选型和既有滤池改造提供技术指南。本研究内容主要包括三个方面：(1)新型助滤剂的优化实验研究；(2)滤池构建参数优化实验研究；(3)针对高藻水水质的滤池优化实验研究。通过对新型助滤剂的优化研究,选用次氯酸钠作为新型助滤剂,通过试验研究确定,滤前投加次氯酸钠能够有效的降低滤池出水的浊度和颗粒数,强化滤池过滤性能,改善出水水质。在2mg/L次氯酸钠的投加量下,滤柱的过滤周期会延长8h,滤柱出水浊度和颗粒数较未投加之前分别降低了60%和76%,次氯酸钠强化过滤效果明显。同时,次氯酸钠能够加强滤池对于滤速突变的适应能力,有效地降低因滤速突变引起的颗粒穿透程度。在对滤池的构建参数优化试验研究中,通过不同滤料的对比试验,明确无烟煤-石英砂双层滤料滤池具有含污能力强,水头损失增长慢的优势。通过对比国内外无烟煤-石英砂双层滤料滤池的设计规范和实际运行水厂的设置参数,建立了不同滤层配置的试验滤柱进行对比试验。试验发现,在国内常规的无烟煤-石英砂双层滤料滤池配置参数条件下,煤-砂双层滤料滤池存在明显的浊度和颗粒穿透的问题。降低滤速、增加石英砂滤层的厚度能够使颗粒和浊度的穿透时间后移,但是不能解决浊度和颗粒穿透滤层的问题；滤前投加次氯酸钠能够有效地降低滤池出水的浊度和颗粒数,但是不能延后浊度和颗粒数穿透滤池的时间；底层石英砂厚度是影响双层滤料滤池浊度和颗粒穿透的关键因素,降低砂层有效粒径至0.5mm可以有效地解决浊度和颗粒穿透问题。无烟煤-石英砂双层滤料滤池在石英砂层厚300mm,有效粒径0.5mm,无烟煤层厚600mm,有效粒径为1.Omm的配置下具有较好的过滤性能。在针对高藻水的滤池优化试验中,通过对实际运行的水厂进行现场试验发现,高藻水水质能够造成滤池过滤周期大幅缩短、出水水质变差、滤层堵塞严重、反冲洗困难等问题；滤柱试验表明,砂滤池在高藻水水质条件下过滤性能会受到较大的影响,过滤周期缩短至10h左右。无烟煤-石英砂双层滤料滤池过滤周期可达20h左右,具有明显的优势；藻类进入砂滤池后,主要在滤料的表层被截留,且随着过滤周期急剧增长。滤层下10cm是滤层藻类含量最少的部分；砂滤池表层增加10cm厚的无烟煤能够有效地延长砂滤池在高藻水水质条件下的过滤周期,提高出水水质；滤前投加4mg/L次氯酸钠能够将砂滤池的过滤周期延长1倍以上,同时能够降低滤池78%的出水颗粒数,有效提高砂滤池对于高藻水水质的适应能力。但是,在高藻水水质下投加次氯酸钠会同时导致滤后水的浊度升高；单独水流冲洗无法对过滤高藻水后的滤池进行有效的反冲洗,气水联合反冲是保证反冲效果的重要方式。