Создание скважины на загородном участке обеспечит владельцам доступ к воде. Однако без предварительной подготовки ее использование для питья и приготовления пищи станет невозможным. Для этой цели можно самостоятельно изготовить фильтр для скважины, что обойдется намного дешевле, чем покупка готового аналога. Согласитесь, это важно.
Вы сможете ознакомиться с ценной информацией, основанной на нормативных требованиях, читая эту статью. Полученные знания пригодятся как домашним мастерам, так и тем, кто заказывает услуги буровиков. Понимание конструкции фильтрации и ухода за оборудованием окажется полезным на всех этапах использования.
В статье описаны различные типы скважинных фильтров, что поможет вам выбрать оптимальный вариант. Технология их изготовления рассмотрена весьма подробно, упомянуты важные технические нюансы. Для лучшего понимания поданного материала добавлены фотографии, схемы и видео.
Прежде чем приступить к изготовлению фильтра, важно знать его основные компоненты. Наиболее распространённые материалы для фильтрации включают песок, гравий и активированный уголь. Каждый из этих материалов выполняет свою роль: песок задерживает более крупные частицы, гравий способствует стабильности конструкции, а уголь очищает воду от загрязняющих веществ и улучшает её вкус.
Также стоит обратить внимание на монтаж фильтра. Он может быть как вертикальным, так и горизонтальным. Вертикальная установка более эффективна в плане фильтрации, однако требует больше места. На каждом этапе монтажа важно следить за герметичностью соединений, чтобы избежать утечек и попадания загрязнений.
Перед установкой фильтра обязательно проведите анализ воды из скважины на наличие микроорганизмов и химических соединений. Это поможет вам выбрать наиболее подходящий тип фильтрации и оценить необходимость в дополнительной обработке воды, например, с использованием УФ-ламп или химических реагентов.
Наконец, не забывайте о регулярном обслуживании вашего фильтра. Это включает в себя очистку картриджей и замену фильтрующих материалов по мере необходимости. Регулярная проверка состояния поможет избежать неожиданных проблем с качеством воды в будущем.
Краткое содержание статьи
Устройство и назначение скважинного фильтра
Все фильтры, используемые в скважинах, имеют схожую конструкцию. Они работают как в одноуровневых, так и в многоуровневых системах очистки воды. Их основная задача — механическая фильтрация, что позволяет избежать попадания частиц почвы, песка и других крупных загрязнителей внутрь обсадной трубы.
Каждый фильтр состоит из трех главных компонентов, расположенных сверху вниз:
- Надфильтровая часть. Элемент, который выполняет роль крепления фильтра к обсадной трубе.
- Фильтрующий элемент. Перегородка с отверстиями, предотвращающая проникновение загрязняющих частиц внутрь фильтра.
- Отстойник. Отсек для сбора крупных частиц, которые смогли пройти внутрь обсадной трубы.
Для увеличения эффективности очистки может использоваться многослойная система, где дополнительные фильтры располагаются перед кранами.
Фильтры для скважин защищают от проникновения больших минеральных частиц, обеспечивая подачу чистой воды на поверхность и защищая оборудование скважины от нагрузки.
Устройства для первичной очистки делят на две категории:
- С предварительной фильтрацией. Здесь между внешней стенкой скважины и обсадной трубой укладывается слой мраморной крошки или гравия, который задерживает загрязнения и замедляет забивание фильтра.
- Без предварительной фильтрации.
При варианте без предварительной фильтрации фильтрующий элемент непосредственно контактирует с водоносным слоем.
Фильтрующая часть охватывает только водоносный горизонт, плюс полметра выше и ниже. Остальная часть обсадной трубы остается непроницаемой, а соединения герметичными.
Главная функция фильтра — очистка воды от нежелательных примесей. Однако он способен устранять только крупные загрязнения, поэтому необходима дополнительная фильтрация. Только так можно снизить уровень минерализации и жесткости, а также уменьшить концентрацию фтора, марганца и железа.
Выбор типа дополнительной фильтрации зависит от химического состава воды, поступающей из скважины. Кроме основной функции, фильтр может выполнять и дополнительные задачи.
В нескольких фотографиях представлена информация о преимуществах использования скважинных фильтров:
Галерея изображений
Фильтры устанавливаются в скважины, где есть песок, так как в процессе откачки много песчаной взвеси попадает в воду.
При откачке воды из песчаной скважины, не имеющей фильтра, насос требует более частой чистки и служит меньше из-за проявляющегося перегруза.
Из скважины с песчаным стволом, в которой не установлен фильтр, подается вода низкого качества.
Неочищенная вода забивает трубы и значительно ускоряет выход из строя нагревательного оборудования раньше, чем указано производителем.
Откачка грязной воды с песком
Поломка насосов в песчаных скважинах
Грязная вода из скважины без фильтра
Неочищенная вода приводит к износу оборудования
Фильтры обеспечивают долговечность скважины и подводимого оборудования, защищая их от загрязняющих частиц, которые могут быстро забить ствол. В противном случае придется чистить скважину из-за заиливания.
Важно понимать, что насосы не предназначены для длительной работы в условиях повышенных нагрузок, что неизбежно при подъеме воды с твердыми частицами.
В таких условиях насос испытывает перегрузки и быстро выходит из строя. Кроме того, фильтры поддерживают стенки скважины и предотвращают их обрушение.
Материалы для фильтрационного оборудования
При изготовлении используются нержавеющая сталь, пластик и черные металлы. Рассмотрим подробнее каждый из этих материалов и их характеристики.
Особенности нержавеющей стали
Наилучшим вариантом для фильтров в скважинах считается нержавеющая сталь. Она устойчива к высоким сминающим и изгибающим нагрузкам, а легирующие добавки защищают от коррозии.
Трубы из нержавейки отличаются продолжительным сроком службы, однако их стоимость может быть высокой.
Ко всем эксплуатационным характеристикам нержавеющей стали относятся и фильтровая сетка, и проволока, используемая для ее навивки.
Для создания скважинного фильтра применяется специальная сетка из металла или синтетических волокон.
Преимущества пластика
Пластик также широко используется для фильтров. Он инертен и не подвержен окислению. Пластмасса проста в обработке и служит долго.
Стоимость пластиковых компонентов невелика, что делает их привлекательными для владельцев скважин.
Скважинные фильтры из пластика легки в обработке и доступные по цене, хотя их лучше применять на небольших глубинах из-за ограниченной прочности.
Основной недостаток пластика заключается в его низкой прочности, из-за чего он не способен выдерживать большие нагрузки на больших глубинах.
Недостатки черных металлов
Черные металлы можно использовать в качестве фильтров только для скважин, обеспечивающих техническую воду. Они подвержены коррозии от воды, что приводит к образованию оксида железа. При этом влияние его на здоровье не доказано.
Тем не менее, если концентрация этого вещества в воде превышает 0,3 мг/л, она оставляет желтые пятна на сантехнике и посуде. Оцинкованные черные металлы также подвержены коррозии.
Вода, содержащая небольшое количество примесей, на первый взгляд, выглядит прозрачной. Но налет на сантехнике вызывает сомнения о безопасности ее использования для питья.
Таким образом, вода может содержать не только оксид железа, но и оксид цинка, который может вызывать раздражение и расстройства пищеварения.
Поэтому специалисты настоятельно не рекомендуют использовать черные металлы, включая оцинкованные, для создания фильтров.
Это касается как основы, так и фильтровой сетки, нижних секций обсадных труб и проволоки, используемой для конструкции. В противном случае вода из такой скважины подойдет только для технических нужд.
Для глубоких скважин оптимальным вариантом будут детали из нержавеющей стали, а для мелких скважин или при использовании дополнительных обсадных труб — пластиковые элементы.
Конструкционные разновидности фильтров
Существует несколько типов скважинных фильтров, каждый из которых предназначен для специфических условий эксплуатации. Выбор конструкции зависит от геологических характеристик водоносного горизонта.
Артезианские скважины бурятся в стойких и твердых известняковых породах, что позволяет эксплуатировать их без фильтров. Ствол остается открытым.
Хороший напор воды в таких скважинах позволяет устанавливать погружной насос на расстоянии от дна, что делает грубую очистку ненужной.
В известняке почти отсутствуют мелкие частицы, и вероятность попадания крупных частиц несравнима мала. В случае бурения в нестабильных гравийных, дресвяных или галечных породах наличие фильтра является обязательным для защиты от как крупных, так и мелких включений.
Соответственно, насос должен быть расположен ближе к водозабору, что подразумевает обязательное использование фильтра. Наиболее распространены дырчатые или щелевые фильтры, которые преднозначены для грубой очистки. При отсутствии песка в водоносном слое, устройство покажет высокую эффективность и прослужит долго.
Скважины, бурящиеся в песчаных грунтах, являются наиболее сложными и проблемными для эксплуатантов. Они довольно распространены, так как песчаные водоносные горизонты чаще всего расположены близко к поверхности.
Без сетчатых фильтров эксплуатация скважин на песок невозможна. Качество их изготовления и используемые материалы значительно влияют на срок их службы. Рассмотрим подробнее все типы скважинных фильтров.
Различные виды скважинных фильтров представлены на рисунке ниже, иллюстрирующем конструкцию скважины-иглы.
Вариант #1 — перфорированный фильтр
Конструкции с перфорацией, известные под названием дырчатые фильтры, представляют собой трубы с отверстиями, организованными в определенном порядке. Эти фильтры обладают высокой стойкостью к нагрузкам благодаря тому, что кольцевая жесткость труб сохраняется.
По этой причине их можно использовать на значительных глубинах, в том числе в условиях повышенной вероятности грунтовых смещений. Профессионалы советуют устанавливать такие дырчатые фильтры в скважинах с невысоким напором.
С течением времени эффективность таких фильтров неизбежно уменьшается, так как отверстия в трубах забиваются наносами.
Диаметр отверстий в дырчатом фильтре должен быть меньше среднего размера частиц породы, в которую пробуривают скважину.
Фильтр можно изготовить самостоятельно. Для этого вам потребуются: дрель, шлифовальный материал, влагостойкая деревянная заглушка и труба нужного диаметра. Идеально, если она будет из сортов, используемых в нефтегазовой или геологоразведочной промышленности.
Если вы выбрали пластик, убедитесь, что он безопасен для здоровья человека. Размер отверстий будет зависеть от типа породы, поэтому диаметр сверла следует подбирать, основываясь на гранулометрических характеристиках материала. Отверстия могут быть расположены в линейном или шахматном порядке.
Количество отверстий рассчитывается по принципу 1:4, то есть 25% от общей длины трубы должно быть перфорируемым. Расстояние между отверстиями не должно быть меньше 2-3 см.
Процесс изготовления дырчатого фильтра включает следующие шаги:
- Укладываем трубу горизонтально и осуществляем разметку. С одного конца отмечаем длину отстойника, примерно 50 см. За ним располагается фильтровальная зона, где будут отмечены отверстия, занимающие ¼ всей трубы.
- Сверлим первое отверстие, располагая инструмент под углом 30-60° относительно трубы. Сверлим снизу вверх, чтобы в итоге получались овальные отверстия более крупной площади.
- Выполняем остальные отверстия в соответствии с разметкой.
- С помощью шлифовального материала аккуратно зачищаем все созданные отверстия.
- Поднимаем трубу и устанавливаем ее в вертикальное положение. Тщательно очищаем внутреннюю часть фильтра от стружки и других возможных загрязнений.
- Устанавливаем деревянную заглушку на нижний конец трубы.
Таким образом, самодельный дырчатый фильтр для скважины готов к использованию.
Вариант #2 — щелевые фильтры
Щелевые фильтры напоминают дырчатые, но вместо отверстий имеют прорези.
Размещение прорезей может быть организовано следующим образом:
- Горизонтально в шахматном порядке. Выполняется сегмент с прорезями, за которым следует блок с прорезями, повёрнутыми на 45°. Это обеспечивает необходимую прочность конструкции без создания специальных жестких поясов.
- Вертикально. Минимальное расстояние между прорезями должно составлять 10 мм. Такие фильтры аналогичны проволочным системам для песчаных скважин.
- Горизонтально с несколькими сегментами прорезей. Расстояние между перфорированными участками, называемое поясом жесткости, должно составлять не менее 20 мм, иначе труба потеряет необходимую фарватерную прочность. Шаг между прорезями — не менее 10 мм.
Щелевые фильтры эффективны в неустойчивых грунтах с высоким содержанием гальки или щебня. Они также применимы в условиях, где существует риск обрушения породы. Основное преимущество щелевых моделей — повышенная производительность скважины.
Эта особенность объясняется тем, что площадь прорези на каркасе фильтра примерно в сто раз больше, чем отверстие в дырчатом фильтре. Однако конструкция имеет и недостаток — высокую вероятность засорения щелей мелкозернистым песком.
Щелевые фильтры обладают высокой производительностью, их использование почти не сказывается на дебете скважины.
Для самостоятельного изготовления фильтра щелевого типа понадобятся: труба (металлическая или пластиковая), деревянная заглушка и фрезы или газовый резак, в зависимости от выбранного способа формирования прорезей.
Процесс выполнения работ выглядит следующим образом:
- Укладываем трубу горизонтально и делаем разметку. От края откладываем около 50 см — это будет отстойник. Затем помечаем места для прорезей, не забывая указать пояс жесткости, если щели располагаются горизонтально.
- Выполняем прорези согласно разметке любым удобным способом.
- Поднимаем трубу и освобождаем внутреннюю часть от мусора и загрязнений, которые могли попасть в процессе работы.
- Устанавливаем заглушку.
Фильтр готов к использованию.
С процессом создания скважинного фильтра можно ознакомиться ниже на фото-галерее:
Первым делом выполняют перфорацию трубы. Диаметр отверстий составляет 10-12 мм, расстояние между ними — около 10-15 см.
На предварительно перфорированную трубу наматывают алюминиевую проволоку. Между соседними витками — 5 см.
К виткам крепится синтетическая сетка, аналогичная той, что использовали для фильтрации молока на фермах.
Сеткой тщательно обвязываем трубу, закрепляя ее к проволоке леской.
Прочно закрепленную и соединенную сетку дополнительно обматываем проволокой.
Края проволоки фиксируем на саморезах, вкрученных в трубу с обеих сторон.
Для установки фильтра в скважину и наращивания ствола внутренней трубы до нужной длины требуется хомут, который будет фиксировать колонну, или, например, мешки с грунтом.
Более простым, хотя и более дорогим, вариантом являются производственные изделия, предназначенные для обустройства скважин. Такие фильтры также доступны с геотекстильной обмоткой, которую в данном случае заменила сетка.
