Nopea hiekkasuodatin on vedenkäsittelylaite, joka käyttää hiekkaa tai muuta rakeista väliainetta suodattaakseen veteen suspendoituneet kiinteät hiukkaset. Näitä suspendoituneita kiintoaineita ovat lika ja muu orgaaninen aine, joka saa veden näyttämään samealta tai samealta. Nopeaa hiekkasuodatusta käyttävät yleisesti kunnalliset vedenkäsittelylaitokset puhdistamaan juomaveteen tarkoitettua pinta- ja pohjavettä. Sitä käytetään myös biologisten epäpuhtauksien sisältävän jäteveden ja teollisuuden jäteveden puhdistamiseen ennen kuin nämä vedet johdetaan ympäristöön.
Nopea hiekkasuodatus tapahtuu säiliössä, joka sisältää yhden tai useamman kerroksen rakeista väliainetta, kuten hiekkaa, antrasiittia tai kivihiiltä, granaattia, magnetiittia tai muita mineraaleja. Tulostusmateriaalin kokonaissyvyys on tyypillisesti 2-6 jalkaa (noin 0.6-1.8 metriä). Monissa järjestelmissä tulovesi tai tulovesi tulee säiliön yläosan lähelle ja virtaa alaspäin materiaalin läpi. Lähtevä vesi tai jätevesi poistuu suodatinmateriaalikerroksen alla olevan tyhjennysjärjestelmän, jota kutsutaan aliviemäriksi, kautta.
Kun sisäänvirtaus kulkee nopean hiekkasuodattimen läpi, monet vesiohenteisista suspendoituneista kiintoaineista jäävät loukkuun jyvien välisten huokosten yläpuolelle tai sisälle. Tämä jännitysprosessi on ensisijainen mekanismi, jolla kiintoaineet poistetaan vedestä. Lisäksi suspendoituneet kiintoaineet adsorboituvat jyvien pintaan molekyylien välisen vetovoiman vuoksi. Muut fysikaaliset, kemialliset ja biologiset prosessit parantavat myös kiintoaineiden poistoa suodatuksen aikana.
Nopean hiekkasuodattimen tehokkuus riippuu suuresti sisääntulevan ja rakeisen materiaalin ominaisuuksista. Tärkeitä vaikutusominaisuuksia ovat veteen suspendoituneiden kiintoaineiden pitoisuudet, tyypit ja hiukkasvaraukset. Alustan syvyys ja hiukkasten varaukset, koot ja jyvien muodot ovat myös ratkaisevia.
Sileät pyöreät jyvät kerääntyvät tiiviisti yhteen ja muodostavat hyvin pieniä huokosia. Rosoisemmat jyvät voivat tuottaa suurempia huokosia, mutta ne ovat paremmin kiinni kiintoaineissa, kun ne kulkevat ohi. Tyypillisesti eri jyvien kerroksia käytetään hyödyntämään useita poistomekanismeja.
Ajan myötä nopean hiekkasuodattimen väliaine tukkeutuu kertyneistä kiintoaineista. Tässä vaiheessa suodatin puhdistetaan prosessilla, jota kutsutaan jälkipesuksi. Pesuvettä pumpataan ylöspäin sängyn läpi kiinteiden aineiden poistamiseksi ja huuhtelemiseksi pois säiliöstä. Kun pesuvesi tyhjennetään, rakeinen aine laskeutuu takaisin alkuperäisille kerroksilleen ja suodatin on valmis käytettäväksi uudelleen.