Фильтр для скважины: самостоятельное изготовление и очистка

Счастливые владельцы загородной недвижимости, как комфортабельных коттеджей, так и небольших дачных домиков, не могут обойтись без водопровода. Оптимальным вариантом для них становится обустройство автономной системы, позволяющей подавать воду в дом и пользоваться ею для полива участка. Засорение скважины, которую можно считать основным элементом сооружения, часто становится серьезной проблемой, требующей безотлагательного решения. Чтобы с нею не сталкиваться, следует обязательно устанавливать фильтр на скважину. Причем обслуживать его и даже изготавливать можно самостоятельно.

Скважинный фильтр: устройство и назначение

Фильтр это один из участков рабочей зоны на обсадной колонне. Его задача – предотвратить попадание крупных частиц загрязнений внутрь сооружения и при этом свободно пропускать чистую воду внутрь трубы. Дополнительной функцией конструкции является защита стенок скважины от возможного обрушения. Деталь можно разделить на три значимых элемента: собственно фильтр, надфильтровый участок и отстойник, где накапливаются крупные частички загрязнений.

Практика показывает, что чистота воды, получаемой из скважины, напрямую зависит от грамотного выбора нужного типа фильтра. Конструкцию подбирают исходя из характеристик пласта водоносной зоны и глубины ствола. Кроме того обязательно учитываются такие факторы:

Стойкость к коррозии в агрессивных средах.
Механическая прочность, рассчитанная на серьезное осевое растяжение и боковые нагрузки.
Скважность, выражающая отношение общей площади всех отверстий фильтра к площади рабочей зоны детали.
Размеры щелей и ячеек, которые препятствуют выносу загрязняющих частиц из водоносного пласта.

Исходя из характеристик пласта, специалисты рекомендуют выбирать фильтры следующим образом:

Для песка мелкой и средней крупности – стержневые и трубчатые сооружения из сетки галунного плетения.
Для гравийных песков с зернами до 10 мм – каркасные фильтры с щелевой или дырчатой перфорацией и проволочной обмоткой.
Для галечниковых, неустойчивых и полускальных пород с частицами до 100 мм – дырчатые и щелевые детали.

Кроме того, вне зависимости от состава воды, сопутствующие элементы и каркас фильтра лучше всего изготавливать из нержавеющей стали. Если такой возможности нет, использовать трубы геологоразведочного и нефтяного сортаментов или насосно-компрессорные. Они имеют больший вес, но и прослужат гораздо дольше.
Дырчатые элементы

Фильтры такого типа считаются наиболее простыми. Они представляют собой трубы с просверленными в них круглыми отверстиями. Могут изготавливаться из асбоцемента, чугуна, пластика, стали и даже дерева. Имеют достаточно хорошие эксплуатационные характеристики. Могут быть использованы для установки в различных водоносных пластах, но чаще всего их монтируют в скважинах с нестабильным водоносным горизонтом и невысоким напором. Основными преимуществами дырчатых фильтров считаются низкая стоимость и предельная простота в изготовлении.

Для самостоятельного изготовления сооружения понадобится труба подходящего для скважины диаметра. Материал может быть любой, однако, если это будет пластик, он должен быть безопасен для человеческого организма, поскольку будет соприкасаться с питьевой водой. В зависимости от гранулометрических характеристик породы водоносного слоя подбираем нужный диаметр сверла, которое будет использоваться для перфорации. Приступаем к работе:

Выполняем разметку. Укладываем трубу на подходящую горизонтальную плоскость и намечаем надфильтровый участок и отстойник, между которыми и будет находиться фильтровальная зона. Она должна занимать не меньше 25% длины трубы и после погружения располагаться в рабочем участке скважины, предназначенном для приема воды.
Наносим перфорацию. Для выполнения первого отверстия от края трубы отступают обычно как минимум 100 см. Интервал между элементами составляет около 1-2 см, располагать их лучше всего в шахматном порядке. Правильнее всего высверливать отверстия под углом в 30-60°, направляя сверло снизу вверх. Все острые края необходимо зачистить, приподнять трубу и тщательно ее простукать, чтобы вся стружка из отверстий была удалена.
Закрываем нижнюю часть трубы деревянной пробкой. Для защиты от засорения деталь можно обернуть специальной сеткой.

Щелевые фильтры

Щелевые элементы сходны по своему строению с дырчатыми. Однако вместо отверстий на них нанесены узкие щели, через которые вода поступает в колонну. Такая конструкция более предпочтительна, так как имеет высокую пропускную способность за счет отсутствия «глухих» зон и в сто раз большую площадь щели по сравнению с отверстием. Основным недостатком элементов считается меньшая, чем у других деталей, прочность на изгиб. При самостоятельном изготовлении щелевого фильтра обязательно предусматриваются особые «пояса жесткости» — участки трубы без перфорации.

Для самостоятельного изготовления такого фильтра понадобится труба, подходящая по своему диаметру к скважине, газовый резак или болгарка, в зависимости от способа, которым предполагается изготавливать отверстия. Все работы выполняются по схожему с изготовлением дырчатого фильтра алгоритму. Единственное различие состоит в форме и величине отверстий. Для щелевых конструкций их ширина варьируется от 3 и до 5 мм, а длина – от 25 до 75 мм. При этом располагаются разрезы, как в шахматном, так и в поясном порядке. Поверх каркаса может быть наложена сетка, чаще всего металлическая.

Очень важно правильно подобрать сетку. Промышленность выпускает материал галунного или квадратного плетения. Все галунные сетки имеют специальную маркировку, выполненную в виде дроби. На ней в числителе указывается количество проволочек в основе, а в знаменателе – эта же величина для утка в перерасчете на квадрат 25х25 мм. Опыт показывает, что наиболее высокие эксплуатационные характеристики у латунной сетки с галунным переплетением. Еще один нюанс: для работы фильтра в скважине, выполненной в гравийных породах, используется только сетка квадратного плетения.

Чтобы выбрать размер отверстий лучше всего взять несколько образцов разного материала и просеять через них сухой песок с участка, где будет работать скважина. В среднем выбирают тот образец, который задерживает половину частиц. Однако, если песок мелкий, останавливаются на материале, пропустившем около 70%, а вот для крупных фракций приемлемым станет вариант, через который проходит порядка 25%. Таким образом, для точного подбора сетки нужно сначала определить размер песка на участке. Это достаточно легко сделать, высыпав его на миллиметровую бумагу. Сравнив ячейки листа с песчинками, можно делать выводы. Мелкими считаются частички размером от 0,1 до 0,25 мм, средними – от 0,25 до 0,5 мм, соответственно, крупными – от 0,5 до 1 мм.

Подобрав сетку нужно правильно установить ее на заранее подготовленный каркас. Сначала на трубу по спирали шагом 15-25 мм наматывают качественную нержавеющую стальную проволоку диаметром 3 мм. Для прочности ее точечно припаивают через каждые полметра. Таким образом подготавливается основа. Сетку внахлест накладывают на каркас и затягивают проволокой, которую укладывают по спирали с шагом 50-100 мм. Все витки после того, как они будут закручены, пассатижами перегибают под стяжку. Это один способ крепления. Существует и другой, когда сетка припаивается к подготовленной основе. Сначала закрепляется один край, после на него внахлест закрепляется второй.

Получившийся в результате щелевой фильтр с сеткой относится к числу лучших для использования в скважине на песок. Считается, что системы с сеткой имеют множество преимуществ:

Простота изготовления.
Возможность получать воду из рыхлых пластов, характеризующихся разным размером песчаных зерен.
Могут использоваться на любой глубине скважин.
Возможность простого извлечения на поверхность для проведения ремонта.

Общие недостатки щелевых и дырчатых фильтров с защитной сеткой из металла:

Снижение эксплуатационного дебита, соответственно, несколько падает производительность скважины.
Разрушение сетки, которое провоцирует агрессивная среда.
Заклинивание отверстий под воздействием тонкозернистого пластового песка.

Проволочные фильтровальные системы

Конструкция представляет собой перфорированную основу с фильтрующим каркасом и шлам-отстойником. Такое сооружение более долговечно, чем щелевые и дырчатые детали с защитной сеткой, так как прочность проволоки, образующей фильтрующий слой, намного выше. Пропускная способность такой конструкции зависит от сечения, шага и формы проволоки. Для прочности сооружения в каждой точке касания проволоки с каркасом она должна быть прихвачена сваркой. Нужно отметить, что самостоятельное изготовление проволочного фильтра очень трудоемко, поэтому считается практически невыполнимой задачей.

Однако любители преодолевать сложности могут попробовать самостоятельно изготовить такую конструкцию. Для каркаса выполняется обычный щелевой фильтр без сетки с шириной отверстий, равным среднему диаметру частиц породы. Поверх него продольно укладываются 10-12 стальных прутков диаметром не меньше 5 мм. Нержавеющая проволока диаметра 2-2,5 мм под натяжением навивается на подготовленную основу. Лучше всего выполнять эту операцию с помощью токарного станка, однако можно и вручную, но тогда потребуется особая аккуратность и терпение.

Гравийные системы

Такие фильтры устанавливаются как в комплексе с сетчатыми и проволочными, так и отдельно. Их используют в скважинах, пробуренных в мелких и заглинизированных песках. Система способна удалять из воды самые мелкие частички загрязнений, которые не задерживаются сетчатым фильтром. Для обустройства конструкции бурится скважина большего, чем планировалось диаметра. Гравий для фильтра тщательно подбирается и калибруется, так как требуется только одноразмерная фракция. Размер гравия должен быть в 5-10 раз больше среднего размера частичек породы. Фракция засыпается в скважину с устья, толщина обсыпки – минимум 50 мм.

Принцип работы такого фильтра механической очистки предельно прост: мелкие зерна песка застревают в гравийной отсыпке и со временем вымываются водой в отстойник. Гравийные системы особенно ценят за:

возможность изготовления конструкции для механической очистки практически для любых горных разрезов;
невысокие требования к используемому материалу;
простоту монтажных работ.

К числу наиболее значимых недостатков фильтров из гравия относятся:

относительно небольшая водозахватывающая поверхность системы;
сложность сохранения фильтрового слоя в ходе обсыпки;
необходимость расширения диаметра ствола.

Обслуживание скважинных фильтров

Рано или поздно любой фильтр выходит из строя. Первыми признаками проблем становятся мутная вода и падение ее производительности скважины. Владельцу системы необходимо знать о возможных причинах заиливания конструкции:

Длительные перерывы в использовании сооружения. Работающий насос не дает мелким частицам и илистым отложениям осаждаться на дне ствола. Как только он останавливается, ил начинает откладываться на дне скважины, постепенно сокращая расстояние между днищем и приемной частью насоса. Чем дольше перерыв, тем дольше длится процесс отложения ила. Он будет продолжаться до тех пор, пока насос не затянет в толщу осадков. В этой ситуации при включении оборудования оно просто может выйти из строя.
Естественные и техногенные загрязнения. К естественным относят ил и песок, которые вымываются из пласта водоносной зоны, причем их количество зависит от типа грунта. Техногенные загрязнения, которые попадают в почву вместе с поливными водами и промышленными стоками, так же влияют на состав воды в скважине. Чем ближе к поверхности земли расположен водоносный горизонт, тем это влияние больше.
Дефекты скважины. Один из них – некачественная гидроизоляция затрубной полости, что дает возможность поверхностным стокам попадать в скважину.
Ошибки в устройстве кессона. Песок и пыль с поверхности попадают в скважину, оседают на стенках ствола, его дне и фильтре насоса, выводя его из строя.
Некачественные вибронасосы, которые в процессе своей работы разрушают незащищенные трубой стенки ствола. В результате на дно скважины оседает большое количество грунта.

Становится понятным, что периодическое очищение фильтра необходимо. Чаще всего эту операцию вместе с очисткой скважины выполняют приглашенные владельцем специалисты, но можно справиться и самостоятельно. Первый способ заключается в «продувании» ствола водой. Для этого на дно погружается колонна труб, соединенная с емкостью, полной воды. Под большим давлением вода закачивается в ствол и вымывает все наросты, ил и песок, которые выходят на поверхность. Прокачивают скважину до появления чистой воды. Недостатками такого промывания считают необходимость использовать большую емкость с водой, чаще всего для этих целей используют специализированные автомобили с цистернами. Кроме того грязная вода, буквально, фонтаном хлещущая на поверхность, так же доставляет неудобства.

Второй способ менее трудоемок, но потребует определенных денежных трат. Приобретается недорогой вибрационный насос класса «Гном» и временно устанавливается на место погружного. В процессе очистки насос поднимают и опускают на тросе, чтобы взболтать воду в скважине. Мутная жидкость откачивается до тех пор, пока не покажется чистая вода. Этот способ менее производительный, зато не требует громоздкого оборудования и не загрязняет поверхность вокруг скважины.

Скважина – основа для автономного водопровода. Поддержание ее в работоспособном состоянии, самостоятельное обслуживание и изготовление фильтра, одного из важнейших элементов системы, гарантирует бесперебойное поступление чистой воды в дом.

Поделитесь ссылкой в социальных сетях

Комментарии