纤维滤料以其优良的性能和“理想滤层”的床层结构,在实际应用中显示了巨大的优势,并获得了迅速的发展。论文以自行开发、并获国家发明专利授权的长纤维高速过滤器为对象,通过在净水厂较长期的过滤试验,对其过滤及反冲洗特性进行了系统、深入的研究,通过与其它纤维过滤器运行特性的比较及石英砂过滤器的平行对比试验,论述了长纤维高速过滤器的性能优势,给出了优化的操作条件(过滤和反冲洗条件),为长纤维高速过滤器的工程应用提供了技术指导。研究结果表明,长纤维高速过滤器在过滤和反冲洗特性上,对比于其它各种深层过滤设备,均具有明显的技术优势:初滤时间短,最长4分钟出水浊度便降至0.2NTU;滤后水质好,有效过滤期内滤出水浊度稳定在0.2NTU以下;过滤周期长、纳污量大,有效过滤期内的截污量在20～30 kg/m3·滤料;水头损失小;反冲洗彻底、反洗水耗低,反洗后残留积泥占滤料重量的比率不超过0.5%;长期运行稳定;同时适用于净水厂源水的直接过滤。长纤维高速过滤器的优良性能,使采用长纤维滤料对净水厂滤池进行改造成为可能,并可产生显著的经济效益。论文还综合试验数据对长纤维高速过滤器的床层结构、滤液浊度和水头损失沿滤层变化及积泥形态学进行了研究,在揭示过滤机理的基础上,采用曳力理论,建立了适用于长纤维高速过滤器的水头损失方程;通过改进Shekhtman和Heeryes-Lerk模型,建立了长纤维高速过滤器的传质效率方程;利用所建动力学方程,对长纤维高速过滤器的运行特性及优化设计进行了模拟计算,证明了模型的可靠性和适用性。