Le processus de filtration de l’eau consiste à laisser l’eau s’écouler à travers un type de matériau filtrant ou, dans certains cas, à utiliser une pression pour forcer l’eau à travers celui-ci. Selon le milieu filtrant utilisé, la filtration peut éliminer les particules, les métaux et les agents pathogènes microbiens. Les filtres sont de toutes tailles, des petits modèles qui se fixent aux robinets domestiques, jusqu’à ceux utilisés dans les systèmes municipaux de traitement de l’eau, mais ils fonctionnent tous selon les mêmes principes de base.
Les médias filtrants, les matériaux qui capturent les contaminants de l’eau, sont les principaux composants de tout processus de filtration de l’eau. Le sable est couramment utilisé dans les grands systèmes de traitement de l’eau et est parfois mélangé à du charbon anthracite. Le charbon actif granulaire – un matériau en carbone qui a été traité pour avoir une surface plus élevée, afin qu’il puisse absorber plus de contaminants – est un choix populaire pour les petits filtres domestiques. Le sable vert au manganèse est un matériau filtrant spécialement traité pour éliminer le fer et le manganèse de l’eau. Les piscines utilisent fréquemment des filtres à diatomées.
Les petits filtres ne contiennent généralement qu’un seul matériau, mais dans les plus grands, les médias filtrants sont en couches. Par exemple, les filtres à sable ont une couche de gravier recouverte d’une couche de sable. Si le filtre comprend également du charbon anthracite ou un autre matériau filtrant à grain fin, il est superposé sur le dessus. L’eau s’écoule lentement à travers les petites particules dans les couches supérieures du filtre, puis se déplace plus rapidement à travers la couche de gravier et finalement s’accumule dans le drain souterrain jusqu’à ce qu’elle se déplace vers sa prochaine destination.
La seule action visible dans le processus de filtration de l’eau est celle de l’eau qui traverse ou est forcée à travers le filtre, mais en réalité, plusieurs processus sont en cours pour éliminer les contaminants de l’eau. Les contaminants plus gros sont tamisés car ils ne peuvent pas se déplacer à travers le matériau du filtre. Les particules de matériau filtrant adsorbent les contaminants, tels que les gaz et les particules telles que les métaux et les minéraux. L’adsorption signifie que les contaminants se fixent aux surfaces du matériau filtrant.
Pour un certain type de filtre appelé filtre à sable lent, la dégradation biologique est une autre partie du processus de filtration de l’eau qui élimine les contaminants. Les filtres à sable lents ont une couche de micro-organismes, appelée schmutzdecke, qui se forme au-dessus du sable dans le filtre. Les micro-organismes du schmutzdecke décomposent les contaminants organiques et peuvent également consommer des bactéries nocives pouvant être présentes dans l’eau.