Обеспечение загородного хозяйство водой из скважины давно перестало быть диковинкой и применяется повсеместно. Особенно, если в месте проживания не развитой водопроводной сети. А скважинные фильтры, применяемые всегда, становятся все более совершенными и эффективными.
Рынок предлагает множество конструкций и исполнений фильтров, но подобрать его правильно с учетом размеров скважины, грунтов (песок, известняк), горизонтов добычи практически невозможно. Поэтому вопрос как сделать фильтр для скважины своими руками останется всегда актуальным.
Сегодня понятие фильтр в скважину подразумевает не установку одного устройства, а создание фильтрующей системы, включая донный уровень.
Фильтрующая система
Создание фильтра в скважину происходит поэтапно в следующем порядке:
- Устроить донный гравийный фильтр. Такая необходимость обусловлена потребностью отрезать торец обсадной трубы от грунта, который может бесконтрольно поступать в скважину через оконцовку обсадки. Для этого нужно высыпать в ствол несколько ведер гравия в смеси мелкой и средней фракций и прокачать обсадку, приподняв ее на 15 – 20 см и опустив до упора 5 – 6 раз. При этом часть гравия выйдет за пределы обсадной трубы, создавая надежный донный замок, удерживающий песок. Он будет работать как фильтр грубой очистки воды.
- Ранее, еще до бурения и обсаживания скважины нужно подготовить фильтр в скважину на первой обсадной трубе. Для этого применяется ее перфорирование.
Здесь целесообразно отвлечься и рассмотреть зависимость фильтрующей способности от размера отверстий. Площадь рабочей поверхности, деленная на суммарную площадь всех отверстий и умноженная на 100 % должна составлять не менее 25 %. Эта характеристика должна выполняться для любых размеров обсадных труб. Очевидно, что количество отверстий будет большим.
Для облегчения задачи применяются щелевой способ перфорирования.
Окончательно такой фильтр в скважину будет готов после установки фильтрующего элемента –нержавеющая сетка или проволока из нержавейки. Также применяется синтетическая сетка для фильтров, но жизнестойкость таких устройств ниже. Щелевой фильтр может быть различных конструкций, с расположением щелей вдоль и поперек корпуса.
Изготовить щелевой фильтр для скважины своими руками не составит труда. Для грубой очистки применяется просечно – вытяжная сетка как на рис. 3.
Ячейка фильтровальной сетки порядка 2 мм в размере, ее края сшиваются проволокой из нержавейки по все длине намотки. Нахлест сетки производится на 3 очка и в среднюю ячейку выполняется сшивка непрерывно по всей длине. Изготовление не трудоемко и не занимает много времени.
Фильтр в скважину опускается до упора в составе колонны обсадных труб. Между стволом и обсадкой образуется зазор, который нужно заполнить гравием в смеси как готовили ранее. Таким образом, продолжается в высоту донный фильтр грубой очистки воды. Когда заполнена гравием фильтрующая часть, для остальной части доверху можно не контролировать фракционный состав засыпки.
Фильтр в скважину, выполняющий функцию грубой очистки воды, задерживает крупные частицы песка, глины или известняка.
Изготовление фильтрующего устройства на щелевой основе имеет свои особенности. Они состоят в применении армирующих вставок в виде прутков из нержавейки диаметром 5 – 8 мм, располагающихся по образующей параллельно оси труб. Назначение – предотвращения проваливания сетки в щели труб основы.
Если применяется синтетическая или металлическая сетка, каркасная основа навивается перпендикулярно оси труб по их поверхности и по сетке.
Очень высокую скважинность имеют фильтры, установленные на каркасе из прутков нержавейки, это одна из разновидностей щелевой системы. Ребра закрепляются на корпусе из труб и обтягиваются сеткой, либо на них навивается нержавеющая проволока. Изготовление собственноручно вполне доступно.
Необходимое уточнение: все перечисленные выше операции призваны создать фильтр грубой очистки для скважинной воды по всей активной поверхности обсадки. Труба имеет закрытий донный фильтр на торце и таким же образом защищена боковая фильтровальная поверхность.
В результате получается фильтр грубой очистки воды, полностью закрывающий всю фильтрующую поверхность скважины и способный успешно задерживать крупные фракции песка, мелкодисперсные частички его способны проникать во внутрискважинное пространство.
- Следующей операцией будет определение динамического и статического уровней скважины. Для этого нужно замерить расстояние от ее дна, где расположен донный гравийный фильтр, до стабильного уровня воды в стволе (статический уровень). Затем устанавливается погружной насос, и откачка жидкости производится до стабилизации ее уровня в стволе (динамический уровень). На данном этапе важен первый показатель, он дает понимание, какой длины должна быть вторая обсадная труба с фильтром, чтобы из межстеночного пространства труб жидкость не попадала внутрь второй обсадки через ее верхний конец.
- Диаметр труб внутренней обсадки на 50 – 70 мм меньше, чем наружной, ее нижний конец упирается в ранее созданный донный фильтр, предотвращая попадания крупного песка в водозабор. Для более тонкой очистки воды применяется синтетическая фильтровальная сетка на щелевой основе с ячейками микронных величин, также нержавеющая тонкая сетка или проволока из нержавейки.
Применение труб внутренней обсадки значительно увеличивает срок жизнестойкости водозаборных устройств и снижает нагрузку на фильтрующие элементы, разделяя процесс на два этапа. Ни один элемент каскадного фильтрующего устройства, включая донный фильтр, не имеет сложной конструкции и может быть изготовлен своими руками.
- Далее – устанавливается уже штатный погружной насос. Нижняя точка его погружения определяется на расстоянии не менее 50 см от дна скважины до заборного устройства насоса. Погружной насос также снабжается фильтром тонкой очистки.
Таким образом, фильтр в скважину, являющийся основным ее элементом, определяет успешность устройства водозаборного устройства. При некачественном его исполнении теряет смысл вся проведенная работа.
Фильтры абиссинских колодцев
Наличие водозабора такого вида на участке свидетельствует о предусмотрительности его хозяев. При отсутствии электроэнергии он обеспечивает наличие воды, поскольку она добывается из ручных колонок. Бурение таких стволов производится ударным способом на песок с водоносным слоем. Глубина скважины может быть до 20 метров, то есть весьма желательно пройти верховодный слой насквозь, чтобы получить лучшее качество воды. Устройство колонок позволяет качать воду и с такой глубины.
Особенность процесса бурения определяет форму фильтра
Чтобы исключить деформацию фильтра абиссинских колонок при заколачивании трубы в грунт, диаметр копьевидного наконечника выполняется на 10 – 12 мм больше диаметра фильтрующей части. Фильтр обычно щелевой конструкции с продольными пазами, что позволяет получить более высокую скважинность. Разделение грубой и тонкой очистки невозможно. Выполняется навивкой проволоки на обсадную трубу, при этом поперек навивки нужно пропаять (или проварить) его на всю длину, включая несколько крайних витков фильтра по контуру трубы основания. Конструкция исключает возможность применить донный гравийный фильтр, как и устройство для грубой очистки. Все это не исключает проникновения мелкодисперсного песка в воду, если проволочный фильтр изготовлен некачественно.
Изготовление абиссинских колонок на песок возможно внутри загородного дома, как правило, это делается в подвале.
Советуем почитать: Очистка воды из скважины
Источник: oburenie.ru
Обоснование необходимости установки фильтра
Как правило, водозаборные скважины бурят до водоносного горизонта из сыпучих или неустойчивых пород, например песок или галечник. В результате этого в воде могут содержаться частицы породы, так называемая механическая примесь. Если не избавиться от нее, то срок эксплуатации скважины существенно сократится, поскольку произойдет засорение ее ствола.
Стоит также обратить внимание на то, что большинство погружных насосов не приспособлены для работы с водой, в которой содержатся механические примеси. Под ее воздействием снижается ресурс механизма, в результате сокращается его срок службы.
Чтобы избавиться от этих проблем создается фильтровая зона, не допускающая проникновения в скважину частиц породы. Рассмотрим различные виды таких конструкций, принцип работы и возможность их создания своими руками.
Виды фильтров
Несмотря на различное исполнение, каждая конструкция включает в себя три основных элемента:
- Фильтр.
- Надфильтровый участок.
- Отстойник.
Основная задача любой фильтрующей системы не допустить проникновения примесей породы в трубу скважины и при этом не препятствовать водозабору. Помимо этого данные конструкции обеспечивают дополнительную защиту, предохраняющую ствол от обрушения. Наибольшее распространение получили четыре варианта исполнения:
- Дырчатая (перфорированная) система очистки.
- Щелевая конструкция.
- Проволочная конструкция.
- Гравийный фильтр.
Рассмотрим подробно каждый из перечисленных видов.
Дырчатая (перфорированная) система очистки
Ввиду простоты конструкции такая система получила широкое распространение. Основной элемент конструкции – обычная перфорированная труба, как правило, из ПНД. В образцах промышленного изготовления в качестве материала может использоваться нержавеющая сталь (нержавейка). Основное преимущество – высокая эффективность при низкой стоимости. Основные элементы такой конструкции представлены ниже.
Такое решение может применяться как для абиссинского колодца, так и артезианской скважины, особенно, если последняя не бьет как гейзер, то есть у нее небольшой напор и/или нестабильный слой водоносного известняка.
Как сделать самодельный перфорированный фильтр?
В первую очередь необходимо обзавестись трубой соответствующего диаметра. Идеально для этой цели подходит нефтяной и геологоразведочный сортимент. В крайнем случае, можно использовать пластиковое изделие, при условии, что оно изготовлено из материала, безопасного для человеческого организма.
Также нам понадобится дрель со сверлом соответствующего диаметра. Его необходимо выбрать в зависимости от гранулометрических свойств породы в месте бурения. Подготовив все необходимое можно приступать к процессу изготовления самодельной системы грубой чистки воды. Алгоритм действий следующий:
- Отмеряем длину под отстойник. Для этого кладем трубу горизонтально и наносим соответствующую разметку. Обратим внимание, что на следующие моменты:
- Участок, в котором будут сверлиться отверстия должен быть не менее четверти длины трубы.
- Перфорированная зона должна располагаться таким образом, чтобы при установке фильтра она приходилась на место забора воды (водяной слой).
- Начинаем высверливать отверстия, их нижний ряд должен располагаться на расстоянии не меньше метра от края. Расположения отверстий большой роли не играет, но будет правильно, если разместить их в шахматном порядке. Так лучше контролировать расстояние между ними. Оно должно быть в пределах 10,0-20,0 мм.
Отверстия можно делать прямыми, но в идеале сверло нужно направлять таким образом, чтобы образовывался угол 40°-60°, как показано на рисунке
- Завершив процесс перфорации, необходимо очистить трубу, проще всего это сделать, если установить ее вертикально. После этого производим чистку отверстий и образовавшихся на них заусенец.
- На завершающем этапе нижний край трубы устанавливаем пробку. После этого фильтр готов к эксплуатации.
Обратим внимание, что можно несколько увеличить эффективность конструкции, закрыв зону перфорации сеткой или органзой.
Щелевая конструкция
Основное отличие от предыдущей конструкции заключается в том, что забор воды производится не через дыры, а специально прорезанные щели. Это положительно отражается на пропускной способности. Но у данного вида есть и существенный недостаток, который выражается в потери прочности конструкции. Чтобы несколько уменьшить этот фактор, в перфорированной зоне оставляют несколько цельных участков, они играют роль поясов жесткости.
Изготовить такой тип конструкции несколько сложнее, чем дырчатую систему. Прорезать вручную равномерные щели практически невозможно, для этого потребуется специальное оборудование, в идеале фрезерный станок.
Алгоритм изготовления приводить нет смысла, поскольку он особо не отличается от предыдущего варианта. Что касается размеров щелей, то они зависят от породы. Их ширина, как правило, от 3,0 до 6,0 мм, длина – 25,0-80,0 мм. Порядок расположения может быть поясным или шахматным. После того, как щели прорезаны, их необходимо почистить. Далее не забываем удалить мусор из трубы, как это делать было описано выше.
Поскольку такой тип фильтрующей системы, в основном, применяется для скважин на песок, то требуется установка дополнительного внешнего фильтра. Для этой цели отлично подходит сетка с галунным или квадратным плетением. Ширина ячеек может быть от 0,1 до 1,0 мм, она подбирается в зависимости от структуры песка.
Проволочные конструкции
Данная конструкция состоит из каркаса, на который наматывается специальная проволока особого профиля. Эффективность такого решения значительно выше, чем у двух предыдущих вариантов. Помимо этого проволочная система отличается высокой надежностью и продолжительным сроком службы. Отрицательная сторона – высокая стоимость.
Самостоятельно изготовить такую конструкцию для скважины загородного дома или дачи, практически нереально даже при наличии необходимых материалов. Для процесса понадобится специальное оборудование и много свободного времени.
Гравийный фильтр
По сути это не отдельный вариант очистной системы, а модернизация щелевой конструкции. Принцип устройства такого сооружения представлен на рисунке ниже.
Данный способ очистки отлично зарекомендовал себя на породах с песком мелких фракций и большим вкраплением глины. Технология обустройства несложная: бурится скважин с большим диаметром, затем производится обсыпка гравием (от 50-60 мм и более). Важно, чтобы его фракции были примерно одного размера. В идеале гравий должен пройти калибровку. Размеры его частиц должны быть на порядок меньше фракций породы.
Что делать, если произошла кольматация фильтров?
Если забился фильтр грубой очистки, то дальнейшая эксплуатация скважины невозможна. Произвести замену фильтрующей системы или ее прочистку (промывку) не представляется возможным. Следовательно, придется заново вести буровые работы. Основной признак кольматации – снижение дебита скважины.
Кратко о фильтрах тонкой очистки
Системы грубой очистки воды не являются панацей, с их помощью можно избавиться только от содержания фракций породы. В то время как вода может содержать в себе сероводород, железо, соли извести, марганец и другие минеральные соединения. В этом случае потребуется монтаж специализированного очистного оборудования. Но с ним не все так просто.
Эффективную очистку от содержания минеральных примесей, а также нитратов (в случае если водяной горизонт близко к поверхности) можно только после проведения анализа состава воды в специализированной лаборатории. Самому произвести необходимые расчеты и составить схему очистки нереально.
Например, в если воде содержится железо, при его соединении с воздухом пойдет процесс окисления, в результате питьевая вода приобретет характерный привкус ржавчины и желтоватый оттенок. Чтобы избавиться от этого потребуется ставить фильтр с эффектом обезжелезивания. Но это только частично исправит ситуацию, в такой воде обычно присуща повышенная жесткость, следовательно, понадобится также угольный фильтр. Но как быть с неочевидными признаками, например, солевой состав воды может отличаться от нормы, но быть не ощутимым на вкус. Как видите, без точного анализа нельзя обойтись.
Допустим, вы отправили пробу в лабораторию и получили документ с указанием содержания примесей в питьевой воде. Далее необходимо подобрать очистительную систему. На сайтах их производителей можно найти калькулятор, который по составу воды предложит наиболее оптимальную систему.
Мы рекомендуем обратить внимание на такие бренды, как Фибос, Intex, Осмос и Аквафор. У последнего есть линейка магистральных и бытовых проточных фильтров, картриджного типа.
Преимущество данных моделей заключается в том, что можно изменят параметры очистной системы, не производя ее глобальной замены. Объясним на примере, как это работает. Известно, что состав воды даже артезианских источников может меняться. Именно поэтому рекомендуется раз в полгода делать анализ ее состава.
Допустим, у нас установлен водяной фильтр Аквафор, в котором имеются колонки картриджи для удаления сероводорода, солей марганца и снижения жесткости. Анализ очередной пробы показал, что жесткость пришла в норму, а содержание марганца повысилось. Для исправления ситуации достаточно заменить картриджи. Ставим колбу фильтрующую марганец, и снимаем картридж понижающий жесткость, поскольку начался обратный процесс (вода стала менее жесткой).
Богатый ассортимент картриджей позволяет подобрать любое их сочетание, а простой способ изменения конфигурации делает этот процесс необременительным.
Источник: www.kanalizaciya-stroy.ru
Типы скважин
Колодец удобен в обслуживании, однако у него есть один серьезный недостаток.
Из-за мелкого залегания водоносного слоя, в него легко просачиваются нечистоты, химически активные растворы, песок и прочие «добавки» которые существенно снижают качество воды.
Перед употреблением ее приходится фильтровать и кипятить. На стенках кастрюль и чайников регулярно образуется накипь. Вода, которая качается из скважины, практически готова к употреблению.
Именно это свойство и стимулирует использование скважин, которые бывают следующего типа:
- скважина на известняк;
- скважина на песок;
- скважина «игла».
Каждый тип имеет свои особенности в зависимости от глубины залегания водоносного слоя.
Скважина на известняк
Свое название она получила потому, что вода качается с известковых горизонтов. Залегают эти слои на глубине до 200 метров.
Только этот факт говорит о том, что бурение на такие глубины требует весомых финансовых затрат.
Кроме того, воды глубокого залегания, которые не требуют дополнительного фильтрования, отнесены к богатствам недр, а этими богатствами распоряжается государство.
Обустроить такой источник на даче невозможно. Для этого потребуется большой перечень разрешительных документов. Выполнить требования «Роспотребнадзора» тоже нереально.
Поэтому данный тип скважин не получил широкого распространения.
Скважина на песок
В этом случае вода берется из песчаного водоносного слоя. При этом она проходит естественное фильтрование через разные фракции песка и гравия.
Глубина залегания горизонта варьируется от 20 до 40 метров. В настоящее время – это самый распространенный источник воды на усадьбе, даче и огороде.
Видео:
Чтобы вода имела более высокое качество, можно установить фильтр для скважины своими руками. Данное устройство монтируется с таким расчетом, чтобы донный ил не забивал отверстия.
Практика показывает, что срок эксплуатации такой скважины составляет от 5 до 15 лет. Этот период можно продлить, если правильно ее обслуживать.
Скважина «игла»
Эта скважина «игла» имеет еще одно название – абиссинской. Часто встречается и такое определение: забивная скважина или скважина «свисток». Глубина ее относительно небольшая, до 8 метров.
Игла настраивается и оборудуется в течение короткого отрезка времени. При хорошей организации процесса до водоносного слоя можно добраться в течение нескольких часов.
Важно отметить, что качество воды из скважины почти такое же, как и в колодце, в нее часто попадает песок. Ее желательно пропускать через фильтр перед употреблением.
Несомненным плюсом считается бюджетная стоимость установки и минимальная площадь участка. Изготовить необходимую оснастку для бурения и выполнить все работы на даче можно своими силами.
Устройство системы очистки
Скважная вода очень часто содержит в себе различные примеси и включения твердых частиц.
Чтобы предотвратить попадание посторонних фрагментов, на водозаборную трубу устанавливается фильтр для скважины своими руками.
Такое устройство можно приобрести в специализированном магазине или изготовить своими руками.
Самая доступная конструкция для фильтрации включает в себя следующие элементы:
- фильтрующий узел;
- надфильтрованный участок;
- отстойник.
Песок, который поступает в систему, не только понижает качество воды, но и приводит к преждевременному износу насосной станции.
Чтобы избежать такой ситуации, необходимо самостоятельно изготовленный фильтр правильно установить.
Перед установкой нужно точно определить глубину залегания водоносного горизонта. Труба, из которой сделан фильтр, должна иметь диаметр меньше, чем обсадная.
Размер фильтра должен совпадать или быть меньше, чем высота водного столба. Перед тем как фиксировать в скважине водоподающую трубу, выполняется подготовка донной поверхности.
Когда скважина пробурена в песчаном грунте, то ее дно и стены в короткие сроки будут размыты. И вода из прозрачной превратится в мутную, непригодную для питья.
В таких условиях нужно сделать предварительное обустройство дна, после чего установить фильтр.
Донный осадок в скважине со временем накапливается и может вывести ее из строя.
Чтобы предотвратить развитие таких процессов, магистральную трубу необходимо оснастить фильтром, предварительно выбрав подходящий тип:
- дырчатый;
- щелевой;
- проволочный;
- гравийный.
При определенных условиях любой из этих изделий можно сделать своими руками. На видео можно посмотреть, как делается проволочный фильтр с помощью подручных средств.
Донный фильтр обустраивается перед запуском скважины в эксплуатацию. Чаще всего для этих целей используется крупнозернистый кварцевый песок, гравий или щебень.
Как изготовить фильтр?
Наиболее распространенным типом считается дырчатый фильтр. Отчасти это объясняется тем, что его можно изготовить своими руками. Для этого в трубе сверлятся сквозные отверстия.
Следующим шагом труба на отрезке, где проведена перфорация, обматывается сеткой. Сетку наматывают таким образом, чтобы она имела степень свободы.
Для большей надежности можно намотать ее в два слоя. Закрепить ее можно строительным степлером через 15-20 см. На видео показан процесс изготовления дырчатого фильтра своими руками.
Сверление отверстий нужно выполнять под углом в 45 градусов по направлению снизу вверх.
Щелевой фильтр обеспечивает высокую пропускную способность и задерживает песок.
Сделать его можно, используя фрезерный станок, газовый резак или угловую шлифовальную машинку, которую в обиходе называют «болгарка».
В трубе прорезаются щели в шахматном порядке шириной до 5 мм и длиной до 70 мм. При этом важно следить за тем, чтобы прочность трубы не снижалась.
После того как операция по прорезке завершена, необходимо зачистить все заусенцы, которые образуются по кромке щели. Следующим шагом нужно обмотать этот участок сеткой.
Обмотка и крепление сетки выполняется по тем же правилам, как и при изготовлении дырчатого фильтра.
Проволочный фильтр для скважины своими руками имеет сложную конструкцию по сравнению с дырчатой или щелевой фильтрацией.
На видео подробно показано, как его можно изготовить.
Видео:
Фильтр из гравия для воды отличается простотой своего устройства.
Эту систему обустраивают в грунтах с высоким удельным содержанием глины и мелкофракционного песка. Чтобы донный ил не смешивался с водой, его присыпают гравием.
Фракция гравия должна быть крупной. Диаметр скважины должен быть больше диаметра обсадной трубы как минимум на 10 см.
Такой тип фильтрации часто используется на даче при сезонной эксплуатации скважины.
Нюансы и тонкости
Когда на даче пробивается скважина «игла», то воду можно фильтровать уже на выходе. Надо только правильно установить фильтр. Если в скважине есть только донный фильтр, этого бывает недостаточно.
Для того чтобы обеспечить надежное и качественное водоснабжение, необходимо все работы по изготовлению и установке фильтров выполнять аккуратно и по инструкциям.
Видео:
Очень важно рассчитать диаметр трубы при изготовлении дырчатого или щелевого изделия. Случается так, что при установке фильтр застревает в обсадной трубе.
Другая неприятность, которая может произойти – быстрое засорение фильтра песком и глиной. Это происходит при малом размере отверстий в фильтре.
В результате чего приходится выполнять работу заново.
Источник: kirpich174.ru
Устройство и назначение скважинного фильтра
Все фильтры для скважины имеют схожее строение. Они работают в одно и многоуровневых системах очистки воды. Отвечают за механическую очистку, не давая частицам почвы, песчинкам и другим относительно крупным загрязнениям попадать внутрь обсады.
Фильтры состоят из трех основных элементов, расположенных сверху вниз:
- Надфильтровый участок. Деталь, выполняющая роль своеобразного фитинга при закреплении устройства на обсадную трубу.
- Фильтрующий элемент. Перегородка с отверстиями, препятствующая частицам загрязнений проникать внутрь фильтра.
- Отстойник. Емкость для сбора крупных частичек, сумевших проникнуть внутрь обсадной трубы.
Для улучшения очистки может использоваться многоуровневая система, предполагающая наличие дополнительных проточных фильтров, которые устанавливаются уже перед краном.
Используемые для первичной очистки устройства делят на две группы:
- С предварительной фильтрацией. Между внешней стенкой скважины и поверхностью обсадной трубы укладывается слой мраморной крошки или гравия, который «собирает» загрязнения и предотвращает быстрое заиливание фильтра.
- Без предварительной фильтрации.
Фильтрующий элемент варианта без предварительной фильтрации контактирует непосредственно с водоносным слоем.
Основное предназначение скважинного фильтра заключается в очищении воды от ненужных примесей. Однако устройство убирает только крупные загрязнения, доочистка после него обязательна. Только так можно снизить минерализацию и уровень жесткости, уменьшить концентрацию фтора, марганца и железа.
Выбор типа системы дополнительной фильтрации зависит от химического состава воды поступающей из скважины. Помимо основной задачи фильтр для скважины выполняет второстепенные функции.
С аргументами в пользу применения скважинных фильтров ознакомит подборка фото:
Он обеспечивает длительный срок службы скважины и погруженного в нее оборудования, поскольку защищает их от примесей, которые могут очень быстро заполнить ствол. В этом случае скважина заилится, станет неработоспособной и потребуется чистка.
Важно понимать, что насосное оборудование не предназначено для длительной работы с повышенной нагрузкой, что неизбежно при подъеме воды с растворенными в ней твердыми частицами загрязнений.
В таких условиях насос испытывает перегрузки и очень быстро выходит из строя. Кроме того, фильтр поддерживает стенки скважины, защищая их от обвала и осыпания породы.
Материалы для фильтрационного оборудования
В качестве материалов применяют нержавеющую сталь, пластмассу и черные металлы. Рассмотрим подробнее особенности и характеристики каждого из них.
Нюансы использования нержавейки
Лучшим материалом для изготовления скважинных фильтров является нержавеющая сталь. Она способна выдерживать высокие сминающие и изгибающие воздействия, а легирование делает ее невосприимчивой к окислению.
Трубы из нержавейки отличаются длительным сроком службы, однако стоимость их достаточно высока.
Все эксплуатационные характеристики нержавеющей стали характерны и для изготовленных из нее фильтровой сетки и проволоки, использующейся для навивки на деталь.
Особенности применения пластика
Пластмасса – еще один материал, который широко используется для производства фильтров. Пластик абсолютно инертен, поэтому не подвержен процессам окисления. Он очень прост в обработке и имеет длительный срок эксплуатации.
Стоимость деталей из пластмассы невелика, что очень привлекает владельцев скважин.
Основным недостатком пластика является низкая прочность. Вследствие этого он не способен выдерживать серьезные сдавливающие нагрузки, которые характерны для больших глубин.
Тонкости использования черных металлов
Черные металлы в качестве фильтров можно использовать только для скважин, дающих воду для технических целей. Это обусловлено тем, что они окисляются водой, в результате чего в ней появляется оксид железа. Медики не доказали, что он вреден для организма.
Однако при концентрации этого вещества больше, чем 0,3 мг/л вода будет оставлять неприятные желтые пятна на сантехнике, посуде и белье. Оцинкованные черные металлы тоже подвержены окислению.
В результате чего в воде появляется не только оксид железа, но и оксид цинка. Последний раздражает слизистые оболочки и приводит к расстройству пищеварения.
Таким образом, специалисты настоятельно не рекомендуют использовать для изготовления фильтров для скважины черные металлы, в том числе и оцинкованные.
Это касается не только основы, но и фильтровой сетки, нижних секций обсадных труб, а так же проволоки, которая используется при креплении и изготовлении конструкции. В противном случае воду, полученную из скважины с таким фильтром, можно будет использовать только для технических целей.
Таким образом, для глубоких скважин следует лучше всего использовать детали из нержавеющей стали, а для небольших глубин или в случае использования дополнительной обсадной трубы оптимально монтировать пластиковые комплектующие.
Конструкционные разновидности фильтров
Существует несколько видов скважинных фильтров, каждый из которых предназначен для эксплуатации в определенных условиях. Выбор конструкции определяется геологическими характеристиками водоноса.
Артезианские скважины бурятся в стабильных и твердых известковых породах, что дает возможность эксплуатировать их без фильтра. Ствол просто оставляют открытым.
Хороший напор воды, который свойственен для таких скважин, позволяет устанавливать погружной насос на внушительном расстоянии от дна, поэтому подающаяся вода не нуждается в грубой очистке.
Мелкозернистых примесей в известняке почти нет, а попадание в нее крупных частиц породы практически исключено. Если скважина выполняется в нестабильных гравийных, дресвяных или галечных породах от крупных и мелкодисперсных включений обязательно нужен фильтр.
Соответственно и насос должен быть установлен достаточно близко к водозабору, что делает обязательным наличие фильтра. Чаще всего это дырчатый или щелевой фильтр, который рассчитан только на грубую очистку. При условии отсутствия песка в водоносном слое устройство будет эффективно работать и прослужит очень долго.
Самыми «капризными» считаются скважины, выполненные в песчаных грунтах. Именно они доставляют максимум хлопот своим владельцам и бурильщикам. Практика показывает, что они наиболее распространены, поскольку песчаные водоносы чаще всего располагаются ближе всего к поверхности.
Скважины на песок не могут эксплуатироваться без фильтра сетчатого типа. Причем от качества его изготовления и материала, из которого он выполнен, во многом зависит срок эксплуатации скважины. Рассмотрим подробно каждый из типов скважинных фильтров.
Вариант #1 – перфорированный фильтр
Конструкции с перфорацией еще называют дырчатыми, потому что они представляют собой трубу с отверстиями, расположенными в определенном порядке. Такие фильтры способны выдерживать довольно высокие нагрузки, поскольку кольцевая жесткость трубы не снижается.
Именно поэтому их разрешено использовать на больших глубинах, даже при высокой вероятности грунтовых подвижек. Специалисты рекомендуют устанавливать дырчатые фильтры на скважинах с небольшим напором.
Со временем производительность такого фильтра неизбежно снижается, поскольку отверстия в трубе заиливаются.
Устройство можно изготовить самостоятельно. Для этого понадобится: дрель, шлифовальный материал, заглушка из влагостойкой древесины и труба нужного диаметра. Лучше, если она будет из нефтяного или геологоразведочного сортамента.
Если выбирается пластик, проследите, чтобы он был безопасен для человека. Размер отверстий зависит от вида породы, поэтому диаметр сверла подбираем исходя из ее гранулометрических показателей. Отверстия на теле трубы могут располагаться в линейном или в шахматном порядке.
Их количество подбирается в соотношении 1:4, то есть четвертая часть всей трубы должна иметь перфорацию. Отверстия размещаются с минимальным шагом в 2-3 см.
Операции по изготовлению дырчатого фильтра выполняются в следующей последовательности:
- Укладываем трубу на горизонтальную поверхность и приступаем к разметке. С одного конца отмечаем длину отстойника, примерно 50 см. Непосредственно за ним идет фильтровальная часть, на которой намечаем отверстия. Не забываем, что она занимает ¼ часть всей трубы.
- Сверлим первое отверстие. Располагаем режущий инструмент относительно поверхности трубы под углом от 30 до 60°. Сверлим в направлении снизу вверх относительно предполагаемого вертикального размещения. В результате получаются овальные отверстия большей площади.
- Аналогично выполняем все необходимые отверстия в соответствии с разметкой.
- При помощи шлифовального материала аккуратно зачищаем все полученные отверстия.
- Поднимаем трубу, устанавливаем ее вертикально. Тщательно освобождаем внутреннюю полость фильтра от стружек, которые могли в ней остаться и закрыть отверстия.
- Берем деревянную заглушку и закрываем ею нижнюю часть трубы.
Самодельный дырчатый фильтр для скважины готов.
Вариант #2 – щелевые модели
Щелевые очень похожи на дырчатые фильтры, но вместо отверстий оснащаются прорезями.
Которые могут располагаться следующим образом:
- Горизонтально в шахматном порядке. Выполняется сегмент с прорезями, следующий за ним блок прорезается с поворотом на 45°. Это дает возможность обеспечения необходимой прочности конструкции без выполнения специальных поясов жесткости.
- Вертикально. Расстояние между прорезями должно быть не меньше 10 мм. Такие системы аналогичны проволочным фильтрам для скважины на песок.
- Горизонтально с несколькими сегментами из прорезей. Расстояние между участками с перфорацией, которое называется пояс жесткости, не должно быть меньше 20 мм, иначе труба утратит необходимую прочность. Шаг прорезей – не менее 10 мм.
Щелевые фильтры используются в неустойчивом грунте, где высок процент содержания гальки, щебня или гравия. Их можно применять и в случае высокой угрозы обрушения породы. Отличительная особенность щелевого фильтра – более высокий дебет скважины.
Это обусловлено тем, что площадь прорези, расположенной на стержневом каркасе, превышает площадь отверстия дырчатого фильтра примерно в сто раз. Основной недостаток конструкции – высокая вероятность закупоривания щелей тонкозернистым песком.
Для самостоятельно изготовления фильтра щелевого типа понадобится: труба, металлическая или пластиковая, деревянная заглушка и инструмент для фрезерования либо газовый резак (горелку). Все зависит от того, каким способом будут выполняться прорези.
Операции выполняются в следующей последовательности:
- Укладываем трубу на горизонтальную поверхность и размечаем. Отступаем от одного края около 50 см, это будет отстойник. Затем намечаем место расположения прорезей, не забывая про пояс жесткости, если щели будут расположены горизонтально.
- На основании разметки любым подходящим способом выполняем прорези.
- Поднимаем трубу и освобождаем ее внутреннюю часть от стружки и загрязнений, которые могли попасть туда в процессе работы.
- Устанавливаем заглушку.
Фильтр готов к эксплуатации.
С порядком выполнения работ по сооружению скважинного фильтра представит фото-галерея:
Вариант #3 – сетчатые фильтры
Такие системы предназначены для установки на глинисто-песчаных водоносах.
Сетчатый фильтр представляет собой основание в виде дырчатой или щелевой конструкции, на которую для осуществления более тонкой фильтрации закрепляется мелкоячеистая сетка. Размер и форма ее ячеек могут варьироваться.
Такая система считается достаточно долговечной и прочной. Основным ее недостатком считается сниженная производительность, поскольку маленькие отверстия в сетке создают довольно сильное сопротивление потоку.
В жесткой воде такие фильтры быстро засоряются частичками железистых соединений.
Сетка, которой накрывается конструкция, может быть:
- стандартной с ячейками квадратной формы;
- киперной, состоящей из нескольких слоев;
- галунной с ячейками сложной формы.
Тип грунта определяет выбор сетки. Для гравийного и крупнозернистого песка подбирают киперную или стандартную сетку, для мелко и среднезернистой породы – галунную. Размеры ячейки могут варьироваться от 0,12 до 3 кв. мм. Чтобы правильно определить размер используют метод пробы.
Набирают грунт из скважины, затем просеивают его сквозь разные образцы сетки. Тот, что задержит по меньшей мере половину частичек грунта, можно признать подходящим для работы. Чтобы определить размер ячеек и, соответственно, частиц грунта, на миллиметровую бумагу насыпают горсть грунта из скважины.
Сетки для фильтров могут быть выполнены из разных материалов:
- Металл – латунь или нержавеющая сталь. Такие изделия долговечны, их ячейки при необходимости можно легко очистить. Главный недостаток латунных изделий – высокая вероятность того, что при монтаже ячейки сетки могут быть деформированы, что затруднит попадание воды внутрь фильтровальной колонны.
- Стеклоткань или карбоновые нити. Не деформируются при монтаже, отличаются длительным сроком службы. Основная трудность при эксплуатации заключается в очистке сетки.
Обычной промывки будет не достаточно, придется использовать более сложные методы: химические реактивы, электрические разряды или гидродинамический удар.
Для самостоятельного изготовления сетчатого фильтра понадобится: труба из пластика или металла, деревянная заглушка, сетка, проволока сечением как минимум 3 мм, паяльник и дрель или фрезеровальный инструмент в зависимости от выбранного способа перфорации.
Приступаем к работе:
- Кладем трубу на ровную горизонтальную поверхность и наносим на нее разметку под перфорацию.
- В соответствии с разметкой выполняем отверстия или прорези.
- Поверх выполненной перфорации накладываем проволоку. Навиваем ее под наклоном 30-45°, при этом расстояние между соседними витками должно составлять 2±0,5 см. Через каждые 5-10 см выполняем точечную пайку, закрепляющую проволоку на основание.
- Проверяем качество выполненной навивки, при необходимости повторяем пайку.
- Накладываем на проволоку сетку и оборачиваем ею тело трубы и закрепляем.
В случае с металлической сеткой используем пайку, припаивая полотно к проволоке, пластиковые детали крепим металлической проволокой.
Вариант #4 – проволочный фильтр
Такое устройство можно считать разновидностью сетчатого фильтра с тем отличием, что вместо сетки на основание спиралью наматывается особая клиновидная проволока. Размер задерживаемых таким фильтром частиц определяется формой проволоки и шагом обмотки.
Фильтры такого типа выгодно отличаются от сетчатых аналогов высокой прочностью и длительным сроком эксплуатации, что обусловлено большей толщиной проволоки по сравнению с сеткой. Понятно, что речь идет о качественных каркасно-стержневых изделиях, которые выполнить самостоятельно практически невозможно.
При этом сетчатые фильтры легче переносят локальные повреждения. В случае разрушения одной или сразу нескольких ячеек сетки, на этом участке она будет пропускать внутрь колонны более крупные частицы загрязнений. Однако весь остальной фильтр полностью сохранит свои свойства.
Для проволочных фильтров свойственно иное. При повреждении обмотки изделие теряет фильтрующие свойства на отрезке между двумя соседними точками закрепления обмотки на каркас на участке порыва. Кроме того, стоимость сетчатых фильтров намного ниже. Это связано с тем, что они более просты в изготовлении.
Качественные проволочные фильтры практически невозможно изготовить самостоятельно. Если все же очень хочется попробовать, понадобится металлическая труба нужного диаметра, заглушка, фрезеровальный инструмент или газовый резак, металлические прутки, паяльник и клиновидная проволока.
Сначала выполняется основание в виде щелевого фильтра, ширина прорезей которого должна соответствовать среднему диаметру частиц породы. На подготовленный каркас укладываем 10 или 12 металлических прутков диаметром как минимум 5 мм.
Они не позволят проволоке лечь непосредственно на каркас и закрыть его отверстия. Основание готово, можно приступать к намотке проволоки. Особенность изготовления проволочного фильтра в том, что она наматывается на каркас под натяжением. Проще будет выполнить навивку, используя токарный станок.
Если это невозможно, операция выполняется вручную, что очень трудоемко и требует особой аккуратности и терпения. В процессе намотки уложенные с требуемым шагом витки проволоки обязательно закрепляются к основанию при помощи пайки.
Вариант #5 – гравийная засыпка
Небольшие по размеру гладкие фрагменты камня твердых пород или гравий можно считать природным фильтром с достаточно высоким эффектом очистки.
Он способен задерживать даже очень мелкие элементы загрязнений и обладает способностью к самоочищению. Исходя из этого, мелкий гравий можно использовать как дополнительный фильтр.
С этой целью его помещают в зону водозабора скважины. Эффективность такого фильтра зависит от характеристик гравия и высоты его слоя. Чем больше частичек загрязнений осядут на гравии, тем меньше их попадет в основной фильтр, что существенно продлит работу скважины.
Существует два типа гравийных фильтров:
- Засыпной. Представляет собой слой материала, засыпанного непосредственно в скважину через отверстия межтрубного пространства. Может использоваться только для конструкций, чей диаметр не превышает 10 см на участке фильтрующей части.
- Собранный на поверхности. Набивка гравийной смеси производится в полость между двумя слоями фильтрующего материала из проволоки или из сетки. Такой контур после набивки опускается в скважину. Ширина его стенок не превышает 3 см.
Самостоятельно изготовить можно только фильтр первого типа. Прежде всего, нужно приготовить гравий. К работе следует отнестись с большой ответственностью, поскольку от качества материала зависит качество работы фильтра.
Сначала выбираем диаметр гравия. Он должен быть в среднем в 5-10 раз меньше диаметра скважинной трубы.
Все элементы подбираем по размеру, калибруем. Желательно, чтобы они были одинаковой величины. Если материал сильно загрязнен, возможно, придется его промыть. При обустройстве фильтра из гравия подготовительные работы начинаются на этапе бурения скважины.
Вам также может быть интересна информация о способах бурения скважины и о том, как раскачать ее после бурения.
Отверстие для нее выполняется с учетом будущей обсыпки, то есть немного большего, чем требуется, диаметра. После того, как скважина будет готова, с устья засыпается подготовленный гравий. Толщина обсыпки – не меньше 50 мм.
Практика показывает, что самостоятельно изготовить фильтр для скважины сможет даже начинающий домашний мастер. Такие конструкции просты в изготовлении и монтаже. Важно только правильно определить тип фильтрующего устройства и грамотно подобрать материал, из которого оно будет изготовлено.
Выводы и полезное видео по теме
Пошаговый инструктаж по изготовлению сетчатого фильтра:
А этот ролик ознакомит с последовательностью работ по изготовлению скважинного фильтра из пластиковой трубы:
Если все сделано по правилам, фильтр прослужит очень долго, очищая подающуюся в дом воду от загрязнений и защищая скважинное оборудование от перегрузок и преждевременного выхода из строя.
У вас в скважине стоит самодельный фильтр, изготовленный по одной из инструкций, рассмотренных в статье? Расскажите, сложно ли вам было собирать его и с какими нюансами вы столкнулись.
Или в процессе сооружения фильтрующего приспособления у вас возникли вопросы? Не стесняйтесь, спрашивайте совет, оставив свой вопрос в блоке комментариев – мы постараемся помочь вам.
Источник: sovet-ingenera.com