Как выбрать и установить фильтр для скважины

Какие бывают фильтры

Чаще всего для скважин на воду устанавливают механические фильтры. Такие приспособления очищают воду механическим путем.

Фильтры условно можно разделить на такие подгруппы:

1. Сетчатые.
2. Перфорированные.
3. Проволочные.

Рассмотрим основные отличия устройств фильтров для скважин.

Фильтр сетчатый

Если бурение скважины выполнялось в неустойчивых мягких породах, в которых преобладают песчано-глинистые отложения, необходимо установить сетчатый фильтр. Размер его ячейки колеблется от 0.12 до 3 миллиметров.

Основные преимущества сетчатого фильтра:

• длительный срок эксплуатации;
• легко монтировать непосредственно на месте во время бурения скважины;
• просто снять для профилактического облуживания или замены на новый фильтр;
• небольшие по размеру;
• имеет простую конструкцию.

Из недостатков отмечают:

• невозможно полностью очистить воду от мелких примесей ;
• имеет высокую стоимость;
• оказывает негативное влияние на производительность скважины;
• если в воде содержится большой процент соединений железа и карбонатов, то ячейки фильтра быстро забиваются.

Фильтр перфорированный

Устройство такого фильтра простое: он состоит из трубы, в которой имеются круглые или щелевидные отверстия. Щелевые фильтры для скважины имеют прочную перфорированную часть, а также дополнительные пояса, усиливающие жесткость. Они помогают устройству выдержать значительную механическую нагрузку.

Если стоит вопрос, какой фильтр поставить на скважину, то специалисты рекомендуют устанавливать перфорированные фильтры в скважинах, имеющих небольшой напор. Из-за того, что со временем отверстия постепенно заиливаются, производительность такого фильтра снижается.

Очистительные устройства применяют в случае, если вода залегает в галечных или известняковых отложениях. А, вот очень мелкую фракцию, например, песок — перфорированные фильтры не смогут задерживать.

Имеют такие фильтры и разную стоимость. Она колеблется в зависимости от материала, из которого они изготовлены. Например, если фильтр сделан из пластика, то он будет гораздо дешевле, чем аналогичный экземпляр, сделанный из нержавеющей стали. Для самодельных фильтров для скважин необходимо учитывать материал скважины. Если это пластик, то и фильтр нужно делать из такого же материала.

Фильтр проволочный

Это наиболее прочные и долговечные фильтры. Они изготавливаются исключительно в заводских условиях. Срок службы проволочного фильтра для скважины составляет более десяти лет.

Состоят из труб, имеющих щелевидную или круглую перфорацию, на которой дополнительно приварены параллельные проволочные стержни.

Фильтры гравийные

Гравийные фильтры бывают таких типов:

• устройства, которые собирают на поверхности гравийный контур, чтобы потом спустить его в скважину. Толщина слоя не должна превышать 30 миллиметров. Фильтры могут быть блочные и кожуховые. Первые выпускают в двух вариантах: пустотелые и монолитные;
• засыпной фильтр устроен следующим образом: гравий попадает через отверстия межтрубного пространства. Используется для скважин диаметром более 100 миллиметров (в месте для фильтрующей части).

Применяемый материал для обсыпки – гравий однородный, имеющий обкатанные частицы и массовую долю кварца (не менее 95 процентов). Если в гравийной смеси будут присутствовать неоднородные частицы, то проницательная способность фильтра может значительно снизиться. Это скажется и на производительности скважины. Поэтому специалисты не рекомендуют выполнять ее засыпку дроблеными породами.

На фото представлена схема устройства фильтра для скважины, который очищает воду от железа:

Фильтр для абиссинской скважины:

Фильтр грубой очистки для скважин:

Рекомендации для изготовления проволочного, гравийного и сетчатого фильтра

Виды сеток для фильтра: «а» – галунное плетение, «б» – квадратное плетение

Для высокой производительности очистных конструкций требуется правильно подбирать размер ячеек на сетке или отверстий на пластиковых, металлических трубах. Для этого потребуется твердые частицы из колодезной воды просеивать сквозь возможные варианты сеток. Отдавать предпочтение следует той сетке, которая задержала более 50% примесей.

Перед тем как устанавливать сетку, важно изготовить корпус, намотав с интервалом в 2-3 см стальную проволоку. Фиксируется конструкция с помощью паяльника или специального клеящего состава

Последний вариант используется для тканевых и пластиковых изделий.

Если требуется соорудить гравийную подушку, важно правильно подобрать фракцию – размер очистной подушки. Он должен быть в несколько раз больше размеров механического мусора

Вместо гравия также можно использовать речную гальку.

Гравийные фильтры

Скважина обсыпается гравием или песком с поверхности. Это дополнительный метод фильтрации в дополнение к основному фильтрующему механизму. При этом учитывают следующие условия:

Диаметр скважины на 100 мм больше диаметра фильтра. Средние частицы гравия должны быть в 5-10 раз больше частиц породы.

Самыми надежными в эксплуатации считаются фильтры с гравийной обсыпкой, имеющей толщину 150-200 мм. Число и толщину слоев обсыпки можно регулировать в зависимости от конструкции фильтра:

Для фильтров, которые собираются на поверхности земли, толщина каждого слоя обсыпки не менее 30 мм.
Для фильтров, которые создаются на забое скважин засыпкой гравия по межтрубному пространству, толщина каждого не менее 50 мм.

Основным достоинством этого фильтра является его экологичность и безопасность.

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.

Для изготовления скважинного фильтра используется специальная сетка из металла или из синтетических нитей

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.

Скважинные фильтры из пластиковых труб очень просты в обработке и стоят недорого. Однако их можно использовать только на небольших глубинах, что обусловлено небольшим запасом прочности

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.

Визуально вода с небольшим количеством примесей выглядит практически прозрачной. Но налет, образующийся на сантехнике, заставляет задуматься о вреде для здоровья при использовании такой воды в качестве питьевой

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.

Схемы очистки воды из скважины

Очистка воды от железа

Она предусматривает последовательное прохождение четырех этапов:

• Поступление воды в специальный фильтр, внутренняя среда которого позволяет проходить жидкости 2-3 степени очистки;
• Прохождение первичной стадии очистки, на которой растворенное железо приобретает нерастворимую форму;
• Фильтрация воды через подложку из гравия и вывод чистой жидкости из системы;
• Смыв в канализацию железистого осадка, который остался в фильтре.

1. Аэрация и окислительный катализ. В этом случае применяют специальную компрессорную систему, оснащенную аэрационной колонной. В ней происходит насыщение железистой воды кислородом и ее окисление. Катализатором химической реакции служит сорбент из гранулированного активированного угля. После окисления железо переходит в нерастворимую форму, выпадает в осадок и удаляется.
2. Многокомпонентный обмен с помощью ионной смолы. Такая фильтрация проходит в одну стадию. Ионная смола выступает в качестве сорбента, который смягчает воду, понижает ее окисляемость, уменьшает цветность, удаляет загрязнения, замещая железо жидкости ионами натрия.
3. Фильтрация диоксидом марганца. Этот реагент окисляет железо, задерживает его, а потом удаляет при обратном осмосе. Диоксид марганца можно использовать при очистке воды аэрацией, хлорированием или озонированием. Он позволяет удалять вредные примеси даже с низкой концентрацией.
4. Самостоятельная очистка реагентами. Это наиболее распространенный метод, который может использовать любой домашний мастер. В основе метода заложен принцип окисления и задержание частиц железа в фильтре для очистки воды из скважины. В качестве реагентов применяют хлор, марганцовокислый калий или гипохлорит кальция. Все они восстанавливаются с помощью недорогой соли в таблетках.
5. Очистка электрическим полем. В ее основе заложены окислительные свойства магнитных крупиц меди и цинка. При взаимодействии с железом воды они остаются в корпусе фильтра, в то время как электрохимические процессы противодействуют окислению жидкости.

Очистка воды от песка

Промывку скважины от песка можно осуществить тремя основными методами:

• В первую очередь следует прокачать воду. При включенном насосе нужно добиться ее большого оттока. Если оборудование скважины исправно, вместе с водой весь песок, который попал в трубу, будет удален. После этого возобновится подача чистой воды без примесей.
• Если первый способ не оказывает нужного эффекта, можно выполнить промывку пробуренной скважины. Для этого в нее потребуется опустить колонну, состоящую из труб, и подать в эту систему воду под напором. В результате этой процедуры песок, который скопился внизу, вместе с водой поднимется вверх, проникая в пространство между трубами, и выплеснется из скважины.
• Альтернативой промывке может служить продувка системы. Для ее осуществления в скважину нужно вставить трубу и подать в нее воздух. Давление должно составлять 10-15 атм. Все загрязнения со дна поднимутся при этом по полости между трубами на поверхность, и скважина очистится.

В крайнем случае, если все перечисленные методы для условий участка не подходят, загрязненную воду можно оставить для отстаивания. После выпадения песочного осадка чистую жидкость нужно аккуратно перелить.

Очистка воды от извести

1. Отстаивание. Для этого большую емкость нужно наполнить водой и ждать осаживания частиц. Спустя некоторое время чистую воду сверху надо аккуратно слить, а потом удалить осадок.
2. Фильтрация. Она позволяет удалить нерастворимые частицы извести. В процессе очистки можно использовать различные модели фильтров, вид каждого из которых обеспечивает соответствующее качество воды на выходе.
3. Кипячение. Оно используется при потребности в небольшом количестве чистой воды. Соли кальция в кипятке приобретают нерастворимую форму. Недостаток метода — образование накипи и определенная сложность ее удаления из емкости после кипячения воды.
4. Обратный осмос. Этот метод предусматривает применение специального фильтра с мембраной, которая задерживает все посторонние вещества, кроме молекул воды. Перекрестное течение в фильтре промывает его и предохраняет этим от засорения. Такая система очистки воды из скважины от извести наиболее эффективна по сравнению с предыдущими тремя способами.
5. Химический способ. Он позволяет при помощи различных реагентов, связывающих соли, удалять из артезианской воды коллоидные растворы. После протекания реакций образуются нерастворимые частицы, которые можно уловить с помощью обычных фильтров и удалить. Такой способ предназначен для очистки значительных объемов воды.

Для чего нужен скважинный фильтр

Необходимость в фильтрации внутри скважины вызвана следующими обстоятельствами:

• Очищенная скважинная вода, в отличие от загрязненной, увеличивает срок эксплуатации погружных и поверхностных насосов для скважины — меньше истираются рабочие колеса, мембраны и другие подвижные узлы.
• Фильтрованная вода при дальнейшем прохождении по трубопроводной магистрали меньше загрязняет фильтры в системах очистки воды, расположенные в водопроводе — это позволяет сберечь средства на покупку новых картриджей и увеличивает их долговечность.
• Фильтрация увеличивает срок службы автоматических систем управления насосным оборудованием — реле давления и холостого хода, гидроаккумулятора.
• Очищенная вода способствуют лучшей проходимости водопроводной магистрали, повышает срок работы сантехнических узлов (обратных клапанов, шаровых кранов, смесителей).
• Дополнительная скважинная очистка способствует лучшему качеству питьевой воды, использующейся в домашнем хозяйстве.

Рис. 3 Устройство фильтрующего элемента

Специфика анализа в зависимости от глубины скважины

Поверхностная вода

Чистота поверхностного слоя зависит от ландшафта и экологических условий. На его состав влияют климатические изменения и химические выбросы. Верхний водоносный слой может содержать пестициды, удобрения, продукты жизнедеятельности человека или животных, нитраты, соли тяжелых металлов. Этот слой наиболее уязвим для загрязнителей.

До 30 метров

На эту глубину бурится песчаная скважина, вода добывается из верхнего песчаного слоя. При бурении такого источника необходим фильтр, который очистит жидкость от примесей песка. Для дальнейшего ее использования в пищу потребуется дополнительная очистка, т.к. в поверхностные водоносные толщи могут проникать токсины, осадки, промышленные выбросы.

30-70 метров

На эту глубину производится бурение скважин на известняк. Вода, добываемая таким способом, называется артезианской. Она имеет сбалансированный химический состав, пригодна для питья, однако может содержать угольную кислоту, соли, иметь повышенную окисляемость.

Анализа воды в зависимости от глубины скважины.

100 метров и более

Источник, находящийся на глубине более 100 м, считается безопасным для водозабора – жидкость в нем отфильтрована несколькими слоями песка и глины, но соседство с залежами поваренной соли обеспечивает высокий уровень минерализации, а отсутствие воздуха способствует развитию серных бактерий, которые добавляют протухший запах. Бурение скважины на глубину более 100 м требует получение лицензии, для которой необходима экспертиза.

Это интересно: Современные фасадные материалы для наружной отделки дома: описываем со всех сторон

Системы с обратным осмосом

Сложная в исполнении система очистки с предельно простым принципом действия. Вода, поступающая от скважины, уже частично очищенная, и вода, поступающая к потребителю, разделены преградой. Сквозь мембрану, в которой имеются микроскопические поры, проходит только вода и ограниченное количество растворенных веществ. Все остальное задерживается и смывается обратным током воды в канализацию. Очистка мембранными фильтрами с обратным осмосом помогает избавиться от взвесей в воде размером до 0.01 мкм, фактически на выходе получая максимально очищенную воду.

Однако следует учитывать, что:

• использовать обратный осмос при большой концентрации железа в воде нельзя;
• на выход такого фильтра попадает только треть воды, остальная используется для самоочистки мембраны и сливается в канализацию.

Так что использовать обратный осмос для получения воды для бытовых нужд не эффективно.

Изготовление фильтров для скважины своими руками

Размер отверстий зависит от характеристик грунта.

Самое распространенное устройство очистки, применяемое дачниками и хозяевами частных домов, — это дырчатая с перфорацией система. По конструкции он представляет собой трубу с проделанной перфорацией (отверстиями). Устройство очень простое, но достаточно эффективное. Для изготовления в качестве расходных материалов вам потребуется металлическая или пластиковая труба длиной примерно 4,5-5 м.

При использовании металлических труб можно применить геологический или нефтяной сортамент. Используя сверла, проделывают перфорацию отрезка трубы.

Изготовление дырчатого фильтра своими руками проводят по следующей технологии. Измеряют длину отстойника, которая должна составлять от 1 до 1,5 м. Длина будет зависеть от глубины скважины. На поверхность трубы наносят разметку, учитывая, что перфорированный участок составляет не менее 25% длины всей трубы, определяют необходимую длину. Длина трубы также зависит от глубины скважины и может составлять 5 м. Отступив от края трубы, проводят сверление отверстий. Шаг отверстий составляет 1-2 см, принимаемое расположение — в шахматном порядке. Рекомендуется просверливать отверстия не под прямым углом, а под углом 30-60 градусов с направлением снизу вверх. По окончании работ перфорированная поверхность трубы зачищается от острых выступов. Внутренняя часть трубы чистится от стружки и закрывается деревянной пробкой. Перфорированная зона обкручивается сеткой мелкого плетения из латуни, а лучше из нержавейки. Сетка закрепляется на заклепки. Использование сетки позволяет избежать быстрого засорения отверстий фильтра.

Виды сеток для фильтра: а — Галунное плетение; б — Квадратное.

Большая пропускная способность обеспечивается щелевой конструкцией фильтров. Площадь щели фильтра превосходит по величине площадь отверстия примерно в 100 раз. На поверхности фильтра нет так называемых глухих зон.

Для изготовления своими руками щелевого фильтра вместо дрели потребуется инструмент для фрезерования. В зависимости от способа изготовления отверстий, может потребоваться газовый резак. Ширина щелей находится в пределах 2,5-5 мм, а длина — 20-75 мм, расположение отверстий в поясном и шахматном порядке. Поверх отверстий накладывается металлическая сетка.

Плетение сетки выбирается галунное, материал — латунь. Выбор размера отверстий сетки проводится опытным путем, просеивая песок. Наиболее подходящий размер сетки — тот, в котором при просеивании пропускается половина песка. Для особо мелкого песка подходящим вариантом будет та сетка, которая пропускает 70%, для крупного песка — 25%.

Размер частичек песка определяет его состав:

• крупный песок — частички 0,5-1 мм;
• средний песок — частички 0,25-0,5 мм;
• мелкий песок — частички 0,1-0,25 мм.

Перед наложением сетки на перфорированную поверхность наматывается стальная нержавеющая проволока с шагом 10-25 мм. Диаметр проволоки должен составлять 3 мм. Прочность конструкции обеспечивается точечной спайкой участков проволоки по длине намотки, примерно каждые 0,5 м. После намотки проволоки наносят сетку и стягивают ее проволокой. Шаг проволоки при стягивании составляет 50-100 мм. Сетка для фиксации может спаиваться или скручиваться стальной проволокой.

Проволочное устройство очистки для скважины отличается сложностью своей конструкции. Для изготовления такого фильтра своими руками требуется использовать проволоку специальной формы сечения. Пропускная способность системы во многом зависит от шага намотки проволоки и формы ее сечения.

Технология намотки заключается в следующем. Подготавливается щелевая конструкция системы очистки. Размер отверстий зависит от размера природных частиц. Прежде чем приступить к намотке проволоки, к каркасу накладываются 10-12 прутьев с диаметром не менее 5 мм.

Самое простое устройство фильтра имеет гравийное сооружение. Сооружают такую систему в грунтах с глинизированным и мелким песками. Процесс сооружения фильтра начинают с подготовки скважины, диаметр скважины должен быть с запасом на обсыпку гравием. Гравий выбирается одноразмерной фракции и засыпается с устья в скважину. Толщина обсыпки должна быть не менее 50 мм. Размер частиц гравия выбирается относительно размера частиц породы. Частицы гравия должны быть в 5-10 раз меньше.

Конструкция фильтра

Он состоит из:

• Перфорированной основы.
• Каркаса для фильтрации.
• Фильтровальной сетки.
• Отстойника.

У каждой составляющей есть свои функции.

Основа фильтра

Основой фильтровального изделия является перфорированная труба.

Как проводятся работы:

• Для ее изготовления берется отрезок металлической или пластиковой трубы определенного диаметра.
• В нем проделываются щели или отверстия. Используют для этого специальное оборудование или простую дрель, в случае самостоятельного изготовления.

Кроме этой трубы к основанию еще прикрепляется каркас с фильтровальной основой:

• Изготавливается он из проволоки, которая также должна быть из нержавеющей стали.
• На этот каркас и будет крепиться сетка.

Сетка в конструкции фильтра

Сетка для фильтра

Сетка для скважинных фильтров может быть:

• Проволочная.
• Сетчатая.

Крепится сетка на проволочный каркас. Размеры ее ячеек зависят от потребностей фильтрации.

Характеристики сеток:

• У каждой сетки есть свои преимущества и недостатки.
• Самыми практичными и более надежными считаются фильтра с сеткой (сетчатые). Они менее подвергаются к механическим повреждениям.
  В зависимости от ячеек они способны надежно защищать источник от проникновения в него крупных частиц камней и прочего. Одним из недостатков является то, что в случае неправильной его установки сетка может в процессе работы разорваться.

Функции отстойника

Стоит учесть, что даже если конструкция скважины обустроена и обсыпана качественно, все равно есть возможность проникновения в источник твердых крупных частиц.

Что собой представляет отстойник:

• Он состоит из трубы.
• На одной из ее сторон дно герметично закрывается.
• Эта труба помещается на дно скважины под фильтровальным оборудованием.
• В ней и будет скапливаться шлам.

Смотрите на фото, схему отстойника

Какие показатели воды наиболее важны для человека

Когда есть понимание необходимости проверки, возникают вопросы: что именно содержится в нашей воде, куда следует обратиться, от каких примесей следует избавиться в первую очередь. Вот тут мы сталкиваемся с выбором организации, проводящей анализ, с ее компетентностью и добросовестностью.

К сожалению, есть компании, продающие фильтры и очистные сооружения, которые манипулируют результатами для подталкивания неопытного дачника к покупке дорогостоящего оборудования. Если вам некогда изучать СанПиН и другие нормативные документы, просмотрите всего лишь две таблицы :

Это интересно: Протекает крыша балкона последнего этажа — излагаем по пунктам