Písková filtrace je typickým příkladem hloubkové neboli objemové filtrace. Při tomto způsobu filtrace voda protéká ložem vyrobeným ze zrnitého materiálu, a právě mokrý písek patří k nejúčinnějším filtračním médiím.
Existují dva základní typy pískové filtrace, a to pomalá filtrace a rychlá filtrace. V případě použití pomalé filtrace hraje důležitou roli biologická blána na povrchu pískového lože, jejímž úkolem je mineralizace organických látek obsažených ve vodě. Tento typ filtrace se ale používá ale zejména pro odpadní vody.
Rychlá písková filtrace biologické odbourávání nevyužívá a umožňuje dosáhnout až 100krát vyšší filtrační rychlosti. Ač se to možná na první pohled nezná pískový filtr dokáže zachytit i nečistoty, které jsou rozměrově mnohem menší než mezery ve filtračním loži.
Konstrukce filtru
Konstrukce filtru pro pomalou a rychlou filtraci je velmi podobná, filtry pro provádění rychlé filtrace se liší zejména absencí biologické blány a použitím písku s vyšší zrnitostí. Písek s předepsanou zrnitostí tvoří tzv. pískové filtrační lože, jehož tloušťka se pohybuje okolo 1 metru. Pod filtračním ložem je umístěna drenážní vrstva, na samém dne pak drenážní soustava. Ta má za úkol sbírat přefiltrovanou vodu.
Jako drenážní soustava se používají například prefabrikované tvárnice či kovové trubky s otvory. Celá drenáž je obsypána tzv. rozdělovací vrstvou. Znamená to, že kolem drenáž je několik vrstev písku a průměr zrn se v každé vrstvě snižuje. Tloušťka každé vrstvy se pohybuje přibližně okolo 10 m a tento obsyp má zabránit tomu, aby se do drenáže dostal jemný písek. Voda je přiváděna nad pískové lože, co se týče přívodu vody do filtru je třeba dbát na jeho vhodné umístění. Cílem je co nejvíce omezit víření vody nad pískovým ložem.
Mechanismy zachycení nečistot na pískovém rychlofiltru
- mechanické cezení – zachytávání částic na povrchu pískových zrn
- usazování – zachycení v prostoru mezi zrny
- adsorpce – na základě van der Walsových sil, pro částice v blízké vzdálenosti
- elektrostatické působení – mezi nabitým částicemi (ionty)
Oblasti použití
- odstranění železa a manganu z vody
- filtrace procesních vod z dřevozpracujících, hutních, papírenských či textilních provozů
- odstranění bakterií rodu Giardia a Cryptosporodium
- odstranění zákalu z vody
- bazénová filtrace
- terciární dočištěné vod v ČOV
