砂滤与炭滤工艺
传统预处理工艺中混凝砂滤与活性炭滤是两个基本工艺，工艺过程与工艺设备近似。
混凝砂滤工艺
砂滤工艺中，不用混凝剂且滤速在0.1~0.3m/h范围的称为慢滤的滤料颗径小，过滤流速慢，设备效率低，一般不用于工业过程。在工业处理过程及反渗透预处理系统中常用8~20m/h滤速的混凝与砂滤合成快滤工艺。
（1）混凝沉淀工作原理
水体中的杂质按照粒径规格划分为悬浮物、胶体溶解物。悬浮物系指1mm~10-1微米粒径的微粒，包括泥沙、黏土、藻类、原生动物及高分子有机物。胶体系指10-3~10-1微米粒径的微粒，包括铁、铝、硅化合物等无机胶体与腐殖质等有机物。水体中悬浮物与胶体去除的有效方法之一就是混凝沉淀。混凝沉淀工艺使用有机物或无机物混凝剂，使水中悬浮物与胶体形成凝聚和絮凝，即生成较大颗粒而形成沉淀。再用砂滤工艺将沉淀物滤出即构成了混凝砂滤的万整工艺。
混凝与砂滤的合成工艺，砂滤的截留效果主要是依靠脱稳的悬浮物与胶体在滤料中的筛分、黏附等作用。当滤料粒径较小且为单层结构时，过滤作用主要发生在滤层表面，过滤机理主要时筛分与架桥作用，可称为表层过滤。当滤料滤径较大或为多层结构时，过滤作用主要发生在滤层中间，过滤机理主要是混凝与吸附作用，可称为深层过滤。
预处理系统使用的混凝剂包括硫酸铝、偏铝酸钠等铝盐，硫酸亚铁、三氯化铁等铁盐，聚合铝、聚合铁等无机高分子混凝剂，以及众多有机高分子混凝剂。影响混凝效果的主要因素包括水体温度、pH值、悬浮物浓度、混凝剂种类与浓度、混合效果与反应时间等。
（2）单层滤料沙漏工艺
生产混凝沉淀现象后，需用砂层过滤方法将沉淀物滤除。砂滤工艺按滤层的数量分为单层、双层及三层过滤工艺。单层砂滤工艺的滤料一般为石英砂，砂料粒径为0
5~1.2mm，滤层厚度为0.7~0.75m。
由于反冲洗时会造成滤料膨胀分层，表层滤料颗粒小，表面积大，过滤孔隙，载留效果好，而下层滤层则相反。因此，单滤层砂滤器的容污量沿滤层深度成指数下降，下层滤料的截留效果明显降低，总容污量有限。单层砂滤工艺在理论上深层过滤，表现为实际上的类表层过滤。单层过滤的优势为砂层简单，劣势为容污量小、工作压力大、易于生产泄露。
（3）多层漏料砂滤工艺
为实现实际意义的深层过滤，可采用双层或三层滤料的多介质过滤。双层或三层滤料过滤器中，上层滤料一般为相对的大粒径、低密度滤料，下层滤料为相对的小粒径、高密度滤料。常用的上层滤料为无烟煤，密度1.5~1.8kg/L、粒径1.0~1.8mm，中层滤料为石英砂，密度2.6~27kg/L粒径0.5~1.2mm，当存在*下层滤料时，可以是石榴石或磁铁矿砂，密度5~6kg/L、粒径0.25~0.8mm。滤层厚度应采取上层厚度高于下层厚度的原则，总滤层厚度应保持在0.70~0.75mm水平。
深层过滤在反洗过程中将使每个滤料层均形成小粒径表层，致使砂滤料器的总容污量加大，形成相对的深层过滤。深层过滤的砂层复杂，单容污量大，工作压力小，不易产生泄露。 以此，砂滤工艺应尽量采取深层过滤方式，其容污量一般使表层过滤方式容污量的1倍以上。
（4）流速、压降与截面
砂滤器运行过程中，滤速使重要的设计参数之一。滤速过慢或过快都将减弱颗粒的迁移与黏附作用，使过滤效率下降。单、双及三滤层滤器的滤速应分别控制在8~10M/h、10~14m/h与18~20m/h的范围之内。
滤层的压力损失是滤料粒径、滤料形状、滤料层数、滤层厚度、过滤速度、水体温度及污染程度的函数。在8~20m/h滤速范围内，滤层的压力损失与滤速成线性关系。在0.70~0.75mm层高的一般砂滤器中，滤速没增加1m/h，清洁滤料的压力损失将增加0.45~0。5kpa。滤层污染后的压力损失将随污染程度而增加。
砂滤器及滤层的截面积S是产水量与滤层滤速的比值：S=Q/V
在滤层厚度基础上增加30%的滤层膨胀裕量，即可得到砂滤器的高度。根据滤层的截面积，即可得到砂滤器的直径，从而得到了砂滤器的规格。
（5）滤料及其级配曲线
砂滤器滤料的一个重要指标是指所谓的级配曲线，用不同孔径的筛网分料样将得到滤料中不同粒径的累积概率曲线即滤料的级配曲线。
滤料级配曲线中累积概率为50%点处对应的粒径为滤料的平均粒径，即商品粒径的标称粒径。累积概率为10%点处对应的粒径为滤料的有效粒径，是决定滤料实际过滤的滤料粒径。所以称为有效粒径是因为经反冲洗后，滤料层顶部形成表面有效滤层的粒径一般是整个滤料累计概率为10%所对应的粒径。累计概率为80%所对应的粒径与有效粒径的比值成为滤料的不均系数K80.多介质过滤器中这各层滤料级配曲线越窄，粒径越一致，滤层的深层截留效果越显著，容污量越大。
为避免滤料成为新的污染源，应保证滤料的化学稳定性。对于呈中性或酸性的水源，一般使用石英砂为主要滤料；对于碱性水源，一般使用大理石、无烟煤或白云石为主要滤料。
