（一）粒状滤料过滤原理
在粒状滤料过滤过程中，除了有筛分作用外，还有以下一些作用：
1）吸附。滤料颗粒表面吸附了水中微小的颗粒。
2）架桥。截留下来的悬浮物在滤料表面发生彼此重叠和架桥的过程，形成了一层附加的滤膜。
3）混凝。在凝絮、悬浮物和砂粒表面之间发生了与混凝作用相同的颗粒凝及过程。
例如，当滤料颗粒较小，且水流是由上向下通过滤层时，所发生的过滤作用主要在滤层表面部分，此时，过滤机理主要是筛分和架桥作用，这种过滤常称为薄膜过滤或表面过滤。当滤料颗粒较粗，过滤过程发生在砂层中间时，吸附与混凝起主要作用，这种过滤可称为渗透过滤。
（二）滤料组成
过滤设备主要是通过滤料来截留水中的杂质，因而滤料在性能对过滤效果起决定性作用。在通过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。因此由上而下滤层的截污能力逐渐减弱，水流自上而下地在滤层孔隙间进行过程中，杂质首先接触到的是截污能力最弱的细滤料，由于下层滤料比上层要粗，其截留能力不及上层，会造成污泥绝大部分堆积在上层， 导致局部阻力增长过快，所以其出水水质差，过滤周期短。双滤料过滤器中的滤料层是密度小颗粒大的在上（如无烟煤滤料），密度大颗粒小的在下（如石英砂滤料），这种滤床水力反冲洗分层后，滤料沿程从粗到细，截污能力沿程渐增，因而实现了整层滤料截污能力与残留杂质除去难度的匹配、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。实际应用中大多采用双层滤料。
（三）滤料层的截污能力
滤料的含污量上层，逐层往下越来越小。上层滤料粒径小，孔隙也小，因截污量大，所以堵塞严重；下层滤料粒径大，孔隙大，但堵塞反而较轻，所以没有充分发挥粗粒径滤料的作用。随着时间的增加，去除悬浮物任务将逐渐转移到下面滤层。
滤料级配相同时，当滤速加大后，滤料层的截污分布状况有所变化，滤速大的比滤速小的分布均匀，较能发挥粗粒径滤料的作用。
石英砂是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，其主要矿物成分是SiO2，石英砂的颜色为乳白色、或无色半透明状，硬度7，性脆无解理，贝壳状断口，油脂光泽，密度为2.65，其化学、热学和机械性能具有明显的异向性，不溶于酸，微溶于KOH溶液，熔点1750℃。
石英砂所具有的独特的物理、化学特性，使得其除了在水处理行业有着重要用途，在航空、航天、电子、机械以及当今飞速发展的IT产业中占有举足轻重的地位，特别是其内在分子链结构、晶体形状和晶格变化规律，使其具有的耐高温、热膨胀系数小、高度绝缘、耐腐蚀、压电效应、谐振效应以及其独特的光学特性，在许多高科技产品中发挥着越来越重要的作用。
石英砂滤料外观呈多棱形、不规则颗粒状，淡黄或白色，具有机械强度高，截污能力强，耐酸性能好等特点。
石英砂是使用非常广泛的滤料，起到过滤作用，就像水经过砂石渗透到地下一样，将水中的那些悬浮物阻拦下来，主要针对那些细微的悬浮物。
水处理石英砂滤料的国家标准为CJ/T43-2005标准。石英砂滤料的破碎率和磨损率之和不大于2%；石英砂滤料的密度不应小于2.55g/cm3，使用中对密度有特殊要求者除外；石英砂滤料应不含可见泥土、云母和有机杂质，滤料的水浸出液应不含有毒物质，含泥量不应大于1%；石英砂滤料的灼烧减少量不应大于0.7%；石英砂滤料的盐酸可溶率不应大于3.5%。
