Los filtros lentos requieren de una gran extensión, por lo tanto se suelen usar en comunidades pequeñas. Son útiles en las aguas que presentan baja turbidez. Los filtros de arena rápidos necesitan un área mucho más reducida, y son usados principalmente como unidades de depuración en las plantas de tratamientos de aguas municipales. Debido a la alta demanda de agua, los filtros rápidos han ido reemplazando a los filtros lentos.

Filtros de arena lentos

Los mecanismos de eliminación en los filtros lentos de arena son físicos, biológicos y químicos. A medida que avanza la operación, una capa biológica se acumula en la parte superior del medio filtrante y ayuda a la filtración, dentro de dicha capa tiene lugar el filtrado físico y mediante la oxidación química las materias orgánicas se transfoman en inorgánicas. El filtro se limpia mediante la operación de raspado de la capa de lodo del tope del lecho.

Las variables más importantes en el diseño de los filtros de arena lentos son la profundidad del lecho del filtro, el tamaño del medio del filtro, la velocidad de filtración y el nivel del agua que va a ser filtrada.

Su diseño y su operación son sencillos. No requieren la adición de compuestos químicos caros. Representan una tecnología muy eficiente para eliminar tanto materia orgánica como inorgánica, elimina en un 99,9 % los contaminantes Giardia y las bacterias coliformes. Poseen bajos costos de operación. Sin embargo requieren grandes superficies y grandes cantidades de medio filtrante. Además las aguas que contienen una alta turbidez (> 30 NTU, unidades nefelométricas) deben pasar por un pretratamiento (como la coagulación).

Filtros de arena rápidos

Durante la operación de los filtros rápidos, los sólidos son eliminados del agua y acumulados en la parte superior del medio filtrante. Después de un período de operación, el filtro rápido se limpia por retrolavado con un flujo de agua en contracorriente (ver figura del proceso de los filtros rápidos).

Existen dos tipos de filtros rápidos: los filtros de gravedad y los filtros de presión.

Estos filtros no requieren de grandes superficies. Su tiempo de flujo es de 1 a 2 días en comparación con los filtros lentos que puede ser de un mes o más. Estos filtros presentan las siguientes desventajas: el costo de capital y el costo de operación de la planta son altos. Permite una eliminación de bacterias de 90%. Si el agua a tratar tiene una turbidez mayor de 10 NTU, dichas aguas deberán ser tratadas en unidades de pretratamiento como floculación y sedimentación. Los filtros rápidos prácticamente no tienen actividad biológica.