在积泥形态研究的基础上，发展了三种主要的滤层孔隙通道模型：Payatakes和 Tien提出的毛细管模型(capillaric model)匚测、狭窄管模型(constricted tube model)〔8i~8妇以及 Rajagopalan 和 Tien 随后提出的单元球模型(sphere~in-cell model)^85^。 Tien和Pendse对过滤过程的不同阶段采用不同的流道模型，从理论上研究了滤床过 滤的动力学特性匚86〕。之后，Chiang根据不同的流道模型，从理论和试验两方面对过 滤的动力学进行了研究，认为随着过滤的进行，滤层结构发生变化，由球表面光滑截 留逐渐演化为狭窄管截留；研究结果还表明；已被截留的颗粒对滤层的过滤行为有较 大影响〔87.88］。
由于纤维球可方便地从床层中取出并能基本上保持其积泥形态不变，故可方便地用高倍数的扫描电子显微镜对其进行观察和研究。纤维球积泥形态的研究结果对 其他纤维过滤器数学模型的建立也具有指导意义。借助于扫描电子显微镜可清楚地观 察到，在过滤初期和床层上部的纤维球中存在着明显的“阴阳面”现象，纤维球“阳 面”积泥比较多，而“阴面”积泥比较少，甚至几乎没有积泥。纤维球密实度越大， 单个纤维球所含纤维丝越多，“阴阳面"现象越显著。导致这一现象的原因是由于床 层上部纤维球首先积泥，尤其是粒径较大的悬浮粒子易于沉积于纤维球“阳面”；加 之，纤维球床层上部孔隙分布不均匀，球与球之间的孔隙较大，造成一定程度的“沟 流”。在过滤的中间阶段和床层的深处，纤维丝上的积泥基本上呈均匀壳层结构，形 如一个“鞘套”。究其原因，在床层深处，丝网除沫器纤维球堆积得比较紧密，床层横断面孔隙 分布比较均匀，因而单根纤维丝上的积泥“阴阳面”现象持续时间较短，随着积泥的 不断增加，其在纤维丝上的分布逐渐变得比较均匀，“鞘套"不断加粗。许多研究人 员在研究纤维滤料过滤并建立数学模型时，都假定积泥在滤料表面呈均匀分布，上述 研究结果说明这一假设有其客观基础。另外，在纤维球床层中，纤维丝相互交错形似 “网”状。研究发现，纤维丝交叉点处截留悬浮粒子的能力比单根纤维丝大，积泥量 比较多，在过滤后期，容易形成类似滤布的“内部滤饼过滤”，导致床层局部堵塞， 床层水头损失急剧上升，使过滤周期缩短。但纤维球过滤的堵塞机理与颗粒滤料过滤 不同，文献［77］研究发现，表层砂积泥呈滤饼状，而深层砂滤料堵塞现象首先发生 于喉管最细处，此堵塞处上下成为盲区或称滞水区，故在建立砂过滤数学模型时，假设砂滤床孔隙通道为喉管状是有其客观基础的，而丝网除沫器纤维滤料截留机理以狭窄管模型较为合理。