Медленное фильтрование используют с целью очистки поверхностных вод без предварительной коагуляции или отстаивания. Коллоидные вещества коагулируются ферментами водорослей и микроорганизмов, которые задержаны фильтром (биологическая пленка). Медленное фильтрование может применяться для очистки промышленных сточных вод.
Для достижения хорошего качества фильтрата поверхностные воды должны пройти три основные стадии фильтрования: через грубые фильтры, работающие при нагрузках 20— 30 м3/(м2-сут); предварительные, работающие при нагрузках 10—20 м3/(м2*сут), и фильтры, работающие при нагрузках 3—7 м3/(м2-сут).
При медленном фильтровании обеспечиваются достаточно низкие потери напора на каждой стадии. Фильтры очищают в среднем один раз в месяц, а грубые и предварительные фильтры промывают чаще, в зависимости от мутности фильтруемой воды. Поскольку непосредственно после промывки получается неудовлетворительный фильтрат, его следует сбрасывать в канализацию в течение нескольких дней до тех пор, пока на фильтре не образуется биологическая пленка.
Медленное фильтрование дает хорошие результаты по осветлению воды при условии, если она не содержит большого количества взвешенных веществ, и поддерживается низкая конечная скорость фильтрования. Однако когда содержание взвешенных веществ в исходной воде увеличивается, эффективность работы грубых и предварительных фильтров резко снижается, и мутность обработанной воды возрастает выше пределов, допускаемых стандартами, если скорость фильтрования не будет снижена. Эти фильтры также очень чувствительны к большим скоростям роста планктона, который может закальматировать их поверхность.
Если медленные фильтры используются для фильтрования воды из поверхностных источников, которая содержит много органических веществ и химических загрязнений, фильтрованная вода может иметь неприятный привкус.
В свое время возлагались большие надежды на применение медленных фильтров в качестве конечной ступени или для доочистки. Однако их биологическое действие по устранению всех микрозагрязнений (фенолов, детергентов, пестицидов) оказалось не достаточно эффективным: например, они могут удалять лишь около 50% хлорорганических пестицидов. Поэтому применение медленного фильтрования ограничивается процессами доочистки.