Szybki filtr piaskowy to urządzenie do uzdatniania wody, które wykorzystuje piasek lub inne ziarniste materiały do odfiltrowania cząstek stałych zawieszonych w wodzie. Te zawieszone ciała stałe zawierają brud i inną materię organiczną, które powodują, że woda wydaje się mętna lub mętna. Szybka filtracja piaskowa jest powszechnie stosowana w miejskich oczyszczalniach ścieków do oczyszczania wód powierzchniowych i gruntowych przeznaczonych do wody pitnej. Służy również do oczyszczania ścieków i ścieków przemysłowych zawierających zanieczyszczenia biologiczne przed odprowadzeniem tych wód do środowiska.
Szybka filtracja piaskowa odbywa się w zbiorniku zawierającym jedną lub więcej warstw ziarnistych mediów, takich jak piasek, antracyt lub węgiel kamienny, granat, magnetyt lub inne minerały. Całkowita głębokość nośnika zwykle waha się od 2 do 6 stóp (około 0.6-1.8 metra). W wielu systemach woda wpływająca lub wpływająca wchodzi w pobliżu górnej części zbiornika i spływa w dół przez media. Wypływająca woda lub ścieki wypływają przez system drenażowy zwany drenażem, który znajduje się pod złożem materiału filtracyjnego.
Gdy dopływ przepływa przez szybki filtr piaskowy, wiele zawieszonych w wodzie cząstek stałych zostaje uwięzionych nad lub w porach między ziarnami. Ten proces filtrowania jest głównym mechanizmem usuwania ciał stałych z wody. Ponadto zawieszone ciała stałe są adsorbowane na powierzchni ziaren dzięki międzycząsteczkowym siłom przyciągania. Inne procesy fizyczne, chemiczne i biologiczne również poprawiają usuwanie ciał stałych podczas filtracji.
Skuteczność szybkiego filtra piaskowego w dużym stopniu zależy od właściwości dopływu i ziarnistego medium. Ważnymi wpływowymi właściwościami są stężenia, rodzaje i ładunki cząstek zawieszonych w wodzie. Głębokość złoża medialnego oraz ładunki cząstek, rozmiary i kształty ziaren są również istotne.
Gładkie, okrągłe ziarna spychają się blisko siebie i tworzą bardzo małe pory. Bardziej postrzępione ziarna mogą wytwarzać większe pory, ale lepiej radzą sobie z chwytaniem ciał stałych podczas ich przechodzenia. Zazwyczaj stosuje się warstwy różnych ziaren, aby skorzystać z wielu mechanizmów usuwania.
Z biegiem czasu złoże pospiesznego filtra piaskowego zostaje zatkane nagromadzonymi ciałami stałymi. W tym momencie filtr jest czyszczony w procesie zwanym płukaniem wstecznym. Woda myjąca jest pompowana w górę przez złoże, aby usunąć ciała stałe i wypłukać je ze zbiornika. Po spuszczeniu wody do mycia granulki osadzają się z powrotem w swoich pierwotnych warstwach, a filtr jest gotowy do ponownego użycia.