Применяемые в практике водоподготовки фильтрующие природные зернистые материалы, как правило, имеют различные технологические характеристики [1, 2], не только в силу их природного происхождения: форма зерна, прочность, шероховатость и т. п., но и приобретаемые в процессе их производства, подготовки и эксплуатации: крупность, однородность и др. Подготовленный для использования в целях водоподготовки фильтрующий материал как технологическая структура характеризуется рядом параметров, так или иначе влияющих как на параметры работы фильтровальных сооружений, так и на эффективность процесса очистки обрабатываемых (фильтруемых) природных вод [3], изменяя которые можно предопределять как параметры работы самих сооружений, так и качество очищенной воды в зависимости от ее исходного качества. Более того, выводы работ [3–5] свидетельствуют о том, что характеристики (гранулометрические) фильтрующего материала, применяемого для очистки воды определенного качества, должны определенным образом соответствовать назначаемым технологическим параметрам работы фильтровальных сооружений для достижения оптимальных условий их работы (требуемое качество получаемой воды, максимально-возможная грязеемкость, минимальные эксплуатационные затраты и др.). Например, при очистке подземных вод увеличение скорости фильтрования или содержания примесей в обрабатываемой воде требует увеличения высоты слоя фильтрующего материала для достижения требуемого [6] качества получаемой воды, а с другой стороны, увеличение крупности применяемого фильтрующего материала требует либо снижения скорости фильтрования, либо увеличения высоты слоя материала [7].
В работе [8] показаны возможные пути увеличения ресурса работы водоочистных фильтров, применяемых для различных целей водоподготовки, в том числе при обработке подземных вод. Авторы работы показали, что увеличения ресурса (продолжительности) работы фильтров можно достигнуть как технологическими приемами фильтрования, так и использованием фильтрующих материалов повышенной грязеемкости. К технологическим приемам относятся — изменение направления фильтрования, фильтрование с изменяющейся (переменной) скоростью фильтрования и др. Использование в технологиях фильтрования при водоподготовке фильтрующих материалов с различными характеристиками, такими как крупность, форма и шероховатость зерна материала, его пористость и др. — возможные пути изменения, а, при необходимости, и увеличения грязеемкости водоочистных фильтров и, как следствие, технологических параметров работы фильтровальных сооружений, в том числе, продолжительности их работы до регенерации.