Размер гравия для цементного раствора следует выбирать с учетом местных гидрогеологических факторов: чем мельче содержание песка в колодце, тем меньше размер гравия.
Донный фильтр для колодца: технология обустройства и обзор фильтрационных материалов
Если вы собираетесь использовать воду из скважины в качестве питьевой, необходима тщательная очистка. Для удаления частиц почвы и органических веществ, попадающих в колодец при наполнении ведра, необходимо установить колодезный фильтр. Недорогая, конструктивно простая система очищает, а в некоторых случаях даже дезинфицирует воду. Безопасность в таких ситуациях крайне важна, не так ли?
О различных типах скважинных фильтров и способах их устройства вы можете узнать из предлагаемой нами статьи. Мы тщательно изучили все эффективные типы систем фильтров для скважин, варианты их строительства и разрешенные для них материалы.
С нашей помощью вы получите подробные ответы на вопросы, возникающие у владельцев скважин. Также даны полезные советы по уходу за грунтовыми фильтрами. Фото- и видеоприложения облегчают и ускоряют усвоение информации.
Функциональное назначение донного фильтра
Почвенный фильтр — это слоистая куча различных природных материалов, которая не размывается водой из скважины. Когда вода проходит через фильтр, она очищается от мусора, грязи и взвешенных частиц, находящихся в скважине.
Установка почвенного фильтра обязательна в следующих случаях:
- требуется предохранение дна колодца от размыва;
- поступление воды осуществляется под большим напором;
- на дне колодца мелкий или пылеватый песок;
- колодец вскрывает плывун;
- необходима защита чувствительного к засорам насосного оборудования;
- уровень воды в колодце характеризуется большими перепадами, например, при работе насоса или осадках;
- качество воды неудовлетворительно: мутность, осадок, неприятный запах. Подробнее о причинах неудовлетворительного качества воды и способах их устранения можно прочесть в этом материале.
Установка почвенного фильтра не требуется, если скважина была пробурена в твердых, трещиноватых глинах или скальных породах. Не используйте почвенный фильтр, если вода поступает из природных источников. Если дно герметичной скважины не засорено примесями и взвешенными частицами, дополнительная фильтрация не требуется.
В других случаях установка почвенного фильтра необходима для достижения высокого качества воды.
Большинство колодцев требуют установки донного фильтра для очистки поступающей воды и улучшения ее вкусовых качеств.
Материалы для обустройства колодезного дна
Донный фильтр для колодца состоит из объемной фильтрации, через которую вода проходит физическую и химическую очистку. Под физической очисткой понимается удаление осадков и взвешенных веществ, а под химической — удаление примесей и вредных соединений.
Сегодня можно приобрести готовые почвенные фильтры для колодцев на основе серебра, активированного угля и речной гальки. К сожалению, стоимость этих фильтров достаточно высока, поэтому большинство владельцев колодцев предпочитают изготавливать почвенные фильтры самостоятельно.
Почвенный фильтр представляет собой многослойную систему и должен содержать экологически чистые компоненты.
Почвенные фильтры изготавливаются путем засыпки слоев камней различных фракций с нижней плитой или без нее.
Для тонкой фильтрации во входной конструкции предпочтительно использовать промытый кварцевый песок, крупный или гравийный.
Гравий или средний гравий укладывается поверх песка. Аналогично используется мелкая и средняя галька.
Для строительства почвенного фильтра рекомендуется использовать материалы, проверенные на радиоактивность.
Хорошо обточенная крупная галька практически не задерживает примеси, но служит отличной основой для деревянной доски или набивки матраса.
Если воду необходимо очистить и сделать питьевой, в качестве наполнителя рекомендуется использовать сунгит.
Чтобы сделать дно фильтра, засыпая слои камней, из ямы откачивают воду. Слои распределяют равномерно, следя за тем, чтобы сохранить толщину и крышку колодца.
Материалы, используемые для фильтрующего дна, должны отвечать следующим требованиям:
- достаточная плотность и вес, чтобы не всплывать в колодце;
- неподверженность гниению, устойчивость к образованию плесени;
- нейтральность, отсутствие химических реакций;
- высокий уровень фильтрации;
- экологическая безопасность.
Для фильтров, устанавливаемых на дне колодцев, должны использоваться следующие материалы:
Дань традициям — кварцевый песок
Этот материал легко найти на берегах рек и естественных озер. Песчинки имеют диаметр до 1 мм и желтоватый, полупрозрачный цвет. Кварцевый песок необходимо несколько раз промыть, прежде чем добавлять его в колодец.
Это можно сделать следующим образом:
- Высыпать слой песка 5-10 см в ёмкость и залить водой.
- Тщательно перемешать и оставить на 30 сек.
- Аккуратно слить воду, в которой останутся частички мусора и ила, а песок осядет на дно ёмкости.
- Повторить 2-3 раза, пока сливаемая вода не станет чистой.
Промывка удаляет частицы глины и органические включения.
Кварцевый песок обладает отличными фильтрующими свойствами, не гниет, экологически чист и доступен во всех регионах.
Крупная и средняя речная галька
Он является обычным сыпучим материалом и встречается на берегах рек. Галька различных размеров, округлой формы и без острых краев.
Перед использованием гальки в качестве почвенного фильтра ее следует промыть чистой водой. Некоторые рекомендуют обработать гальку высокой температурой, поместив ее на несколько минут в духовку.
О чистой воде
А теперь вопрос, который искушает людей на всевозможные ухищрения. Является ли вода в вашем колодце чистой или нет.
Необходимо проводить различие между «чистой» и «пригодной для питья» водой. Вода в колодце может казаться прозрачной и чистой, но она не обязательно пригодна для питья, т.е. не соответствует санитарным нормам. Чтобы определить это, необходимо провести химический анализ.
Чистая ли вода в вашем колодце?
Колодец питается грунтовыми водами (подробнее читайте в разделе Колодцы и подземные скважины: Какие бывают слои воды). Вода извне (дождевая вода или вода, наполняющая водохранилища), проникнув в грунт, становится грунтовой водой. Таким образом, она очищается от большинства видов примесей, включая биологические.
В то же время она насыщается минералами, поскольку вода является универсальным растворителем. Вы не можете повлиять на химический состав грунтовых вод, поскольку это зависит от структуры почвы, через которую протекает вода. Однако вы можете сделать что-то, чтобы влага, не прошедшая естественную фильтрацию, не попала в ваш колодец.
Поможет ли донный фильтр в очистке воды
Нет, и вы придете к такому же выводу, если будете мыслить логически. Почвенный фильтр — это засыпка дна колодца песком, желательно кварцевым, и гравием или галькой. И он действительно способен очистить воду. Но нужен ли вам почвенный фильтр в колодце, давайте разберемся.
Как очищается вода
В настоящее время существует множество способов очистки воды: физико-химический, биологический, путем ионного обмена, электрический, осмотический. Но в контексте вопроса (устройство почвенного фильтра) интересен только один способ фильтрации — механический. Механический способ очистки очень эффективен, несмотря на свою простоту. И во многих случаях такой очистки воды от примесей вполне достаточно или, по крайней мере, достаточно для удаления большинства загрязняющих веществ.
Системы очистки воды
Фильтр работает по принципу сита или сетки, которая задерживает примеси, присутствующие в воде в виде взвешенных веществ. Невозможно механически отделить примеси на молекулярном уровне, то есть в виде растворенных в воде веществ.
Частично эта проблема, а также удаление бактериальных примесей в виде живых органических веществ, решается сочетанием механической и биологической обработки. Эту концепцию воплощают так называемые английские (или медленные) фильтры.
Это песчано-гравийные засыпки, в которых песок и мелкий гравий различных фракций уложены в определенном порядке. Толщина такой засыпки составляет около 2 м. Вода, подлежащая очистке, подается сверху слоем около 1,5 м и медленно (0,1-0,2 м/ч) протекает через фильтр под действием силы тяжести.
Схема медленного фильтра. Фото с сайта sswm.info
Через некоторое время в верхнем слое песка образуется пленка из бактерий и водорослей. Эта биологическая пленка служит для очистки воды: совокупное население живой части фильтра потребляет растворенный азот и другие химические соединения в воде. Более крупные остатки собираются нижней частью фильтра — слоем кварцевого песка. Фильтр считается «зрелым», т.е. способным очищать воду в соответствии со стандартом питьевой воды, только после образования биопленки определенной толщины. Чем толще пленка (больше колония бактерий и водорослей), тем выше качество очистки.
Однако, если толщина биопленки значительно увеличивается, эффективность фильтрации снижается. Поэтому фильтр необходимо регулярно перезапускать, чтобы разрушить биопленку и заставить микроорганизмы образовать новую колонию. Именно так происходит очистка воды в природе: микроорганизмы колонизируют поверхность и верхний слой почвы, а под ними вода фильтруется в почву, состоящую из песка и гравия.
Устройство донного фильтра
Колодец (если он правильно построен) заполняется снизу. Другими словами, вода, отфильтрованная с поверхности почвы до уровня первого уровня грунтовых вод, поступает в колодец, пройдя не менее двух метров через засыпку естественного глиняного фильтра. Те, кто рекомендует сделать почвенный фильтр обязательным, обычно предлагают именно такую схему.
Чем засыпают донный фильтр в колодце
Вопрос может заключаться не в том, как заполнить почвенный фильтр, а в том, чем. Помимо обычного гравия или речной гальки, для фильтрующего слоя на дне колодца рекомендуются следующие материалы:
Жадеит
Более дешевые сорта жадеита используются в качестве камней для банных печей из-за их высокой теплоемкости и инертности к воде даже при высоких температурах. Минералогам не известны антибактериальные свойства жадеита.
Цеолит
Что положить?
Если нет возможности получить чистую воду напрямую, важно правильно очистить почву. Затем поступающая вода фильтруется. Это защищает ее от механических примесей и загрязняющих веществ.
Бетонный щит
Если почва сильно насыщена водой и углубление колодца не может решить эту проблему (толщина зыбучего песка более 2 м), на дно колодца укладывают бетонную плиту.
Она герметично соединяется с нижним кольцом (дном колодца). В плите просверливаются отверстия, которые заполняются газобетоном (с содержанием воздуха около 85 %). Поскольку вода просачивается через эти поры, она содержит лишь минимальное количество примесей.
Преимущества установки бетонного отстойника:
- надежность;
- долговечность конструкции;
- простота очистки и дезинфекции.
К недостаткам можно отнести:
- налипание водорослей;
- размножение бактерий и образование бактериального налета на поверхности бетона;
- выделение в воду продуктов жизнедеятельности и гниения микроорганизмов, что понижает качество воды.
Осиновый
Благодаря дезинфицирующему эффекту, высокой прочности и долгому сроку службы, древесина па пел используется для изготовления донных плит для колодцев. Они используются при сильном притоке воды в зыбучих песках.
При подъеме грунтовых вод доска не только защищает почву и фильтр от эрозии и фильтрует воду от примесей, но и поддерживает уровень воды.
Настил состоит из досок и брусьев толщиной 25-40 мм, которые соединяются между собой деревянными клиньями, нагелями или гвоздями. Не допускается использование металлических деталей для соединений.
Диаметр настила должен быть на 15-20 мм меньше диаметра колодца. На деревянной поверхности имеются поры (размером 5-20 мм) для проникновения воды. Вы можете покрыть поверхность геотекстилем в качестве дополнительного фильтрующего слоя против зыбучих песков.
Для установки тополиного щита необходимо откачать воду из котлована. При опускании щит выгодно повернуть одной стороной.
Установите его на землю одним из способов:
- Под тяжелый груз.
- Под нижнее кольцо.
- С дополнительной фиксацией (не только клиньев, но и стопоров).
Достоинства конструкции:
- экологичность;
- простота монтажа;
- низкая цена.
Недостатки: Использование щита может привести к уменьшению объема:
- ежегодная чистка;
- периодический ремонт или замена гниющих досок.
Засыпка
Процедура изготовления фильтрующего дна не сложна. Классический фильтр состоит из трех слоев наполнителя (толщиной до 200 мм), каждый из которых имеет разный размер (тонкий, средний, толстый).
Материалы, используемые для заполнения дна скважины, должны быть охарактеризованы:
- Достаточным весом и прочностью.
- Высокой фильтрующей способностью.
- Экологичностью.
- Невозможностью гниения.
Эти параметры должны быть соблюдены:
- песок;
- бут;
- природный гравий;
- крупная, средняя речная галька;
- жадеит;
- банный камень;
- шунгит;
- цеолит.
Как забетонировать днище?
Подводное бетонирование — это технология, применяемая в тех случаях, когда уровень грунтовых вод высок и удалить воду откачкой или другими способами не представляется возможным. Для этой цели можно использовать метод VTP (вертикально движущаяся труба), при котором бетонная смесь транспортируется по трубе, опускающейся на дно.
Инструменты и материалы
Метод VTP требует выполнения следующих шагов:
- литой бетон с пластифицирующими игидроизолирующими добавками;
- свайная площадка;
- лебедка;
- бетонолитная труба с клапаном;
- загрузочная воронка;
- траверса.
Процесс
Бетонирование дна шахты по методу VPT выполняется в следующей последовательности:
- Очистка дна от ила и наплывов грунта.
- При наличии на дне колодца ила возможна укладка щебеночного слоя (до 25 см).
- Вертикальная установка бетонолитной трубы до соприкосновения с нижней точкой бетонирования.
- Установка воронки на верхнюю часть трубы.
- При необходимости, возможна установка электровибратора для лучшего прохождения раствора по трубе.
- Подача раствора через воронку, пока нижний конец трубы не будет находиться в смеси на не менее 80 см.
- При необходимости, трубу поднимают на одно звено и продолжают заливку до нужного объема.
При этом методе свойства бетона не изменяются, так как он укладывается под слой ранее уложенной смеси. Верхний слой (от 10 см) снимается после окончания работ.
Со щитом или на щите?
Если на дне шахты много мусора или вода проникает слишком быстро, то перед установкой фильтра укладывается перфорированный щит. Материалом для него служит либо дерево, либо металлическая сетка.
Деревянный щит
Деревянный щит можно легко сделать самому, купив доски и сложив их рядом.
Подойдет древесина дуба, тополя, сосны или можжевельника. Желательно использовать гвозди из нержавеющей стали.
Затем начертите круг диаметром со скважину (чуть меньше). Просверлите несколько отверстий рядом с центром, около 5 м м. Щелевой камень вырезают, иногда заворачивают в геотекстиль и кладут на землю. Чтобы он не всплыл наверх, сверху кладут большие камни, а затем накрывают выбранным материалом.
Важно: Почти любая древесина, которая со временем разлагается, придает воде сладковато-гнилостный вкус, и постепенно появляется неприятный запах. Такую доску следует заменить через 3-5 лет.
Опытные мастера рекомендуют использовать можжевеловые доски при необходимости освежения колодца, что необходимо, если он давно не использовался. Сначала фонтан чистят, затем обрабатывают специальным дезинфицирующим раствором и наносят донный щит, обладающий антибактериальными свойствами.
Щит изготовленный из сетки
Чтобы уменьшить попадание песка в колодец, можно сделать экран из тонкой сетки из оцинкованного или нержавеющего металла (размер ячейки не более 2х2 мм).
Вам понадобятся две металлические скобы, которые могут быть как из листового металла, так и из толстой проволоки, между которыми крепится сетка.
Внешний диаметр рамы должен быть на 2-5 мм меньше внутреннего диаметра люка.
Конструкция устанавливается на слой камня, толщина которого зависит от интенсивности потока воды и варьируется от 10 до 30 см. Крепится она с помощью упорных штырей, вбитых в стенки колодца.
Донный фильтр не требует особого ухода, но его необходимо снимать, промывать или заменять при чистке колодца.
Изготовление и монтаж устройства фильтрации
Прямой способ
Он подходит для колодцев с песчаным дном и для колодцев с зыбучим песком. Однако для того, чтобы нижний ряд крупных камней со временем не погрузился в песок и липкую глину, необходимо соорудить деревянный щит. Его прикрепляют к нижней части ствола, а затем обкладывают толстыми камнями. Слои выглядят примерно так:
- Первый – крупные камни, галька, гравий.
- Вторым насыпают камни помельче, также можно щебень и другой фильтрационный материал, например жадеит или шунгит.
- Третьим – самая мелкая фракция: кварцевый песок, цеолит. Каждый ряд должен быть не менее 15 сантиметров, но и не более 25 см, так как большой слой будет препятствовать проходу жидкости.
Обратный способ
Если почва на дне колодца достаточно прочная, например, рыхлая глина, то здесь можно использовать этот вариант. Более того, на такой колодец не обязательно ставить щит. В этом случае лучше смонтировать фильтр, уложив слои между двумя металлическими решетками.
- Первым на дне окажется мелкая фракция, например кварцевый песок, его толщина 10–15 см.
- Следующим идет щебень или другой камень среднего размера 15–20 см.
- Ну и последующие слои по возрастанию толщиной также 20 см.
Не нужно засыпать слишком много компонентов, следуя принципу «чем больше, тем лучше». Это может привести к обычному засорению бочки.
Как сделать фильтровые щиты своими руками
Деревянный
Вам понадобится примерно один кубический метр картона. Дерево следует выбирать тщательно:
- Осина – самый лучший материал. Она не поддаётся гниению, даже если постоянно находится в воде. К тому же осина сама не впитывает влагу. Но она, проходя через дерево, обеззараживается.
- Дуб – очень долговечный материал. Его практически не придется менять. Такой донный щит прослужит 15–20 лет. Но есть и существенный недостаток такой древесины – вода становится сладковатой.
- Лиственница достаточно хорошо пропускает воду, даже если щели между досками небольшие. Однако также очень хорошо гниет и впитывает воду. Придется менять каждые два года.
Другие породы дерева, например, береза или ель, не подходят для изготовления досок.
Процесс
- Необходимо сбить между собой доски, так чтобы получился квадрат – больше, чем внешний диаметр кольца колодца.
- Между досками оставим пространство в 20–30 мм. Это нужно для устойчивого прохода воды.
- Затем пилим круг чуть меньше внутреннего диаметра ствола колодца, примерно на 2–3 см. Готовое изделие желательно обернуть геотекстилем.
- Теперь можно опускать его в колодец. Делается это вертикально до самого дна, и только внизу его разворачивают и кладут плашмя. Чтобы он не всплыл, сверху укладывают большие камни и только потом фильтрующие слои.
Читайте также.
Металлический
Можно использовать только арматуру или сетку из нержавеющей или оцинкованной стали. Можно взять оцинкованную трубу диаметром 15 мм и собрать сетки, укладывая и связывая или прикручивая их друг к другу.
Оставьте сетку размером 2 x 2 см. Можно также использовать слой сеток в шахматном порядке. И опустите его таким же образом. Железная плита не должна быть нагружена камнями. Однако ее необходимо закрепить, чтобы она не провисала. Для этого в стенке кольца на высоте фильтра нужно просверлить несколько отверстий и прикрепить арматуру или длинные шурупы, к которым затем крепится пластина.
Несколько советов по уходу
После того как донный фильтр правильно собран, он не требует особого внимания, но если его вовремя не чистить, качество воды значительно ухудшится.
- Раз в полгода осматривайте фильтр. Если на его верхних слоях образовался налет, барьер пора прочистить и промыть.
- Раз в год камни (особенно шунгит) необходимо промывать лимонной кислотой или прокалить (~300 C).
- Каждые пять лет в обязательном порядке нужно заменять все слои и составляющие фильтра, особенно щит (если он из дерева).
- После монтажа фильтра нельзя сразу пользоваться источником. Лучше дайте отстояться сутки или двое.
