Фильтрующие устройства для скважины

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:

1. 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.
2. Ранее, еще до бурения и обсаживания скважины нужно подготовить фильтр в скважину на первой обсадной трубе. Для этого применяется ее перфорирование.

Рис.1. Перфорирование обсадной трубы (пластик) отверстиями

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.

Рис.2. Щелевой фильтр водозаборника (заготовка)

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.

Рис.3. Сетчатый фильтр на обсадной трубе

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.

Рис.4. Фильтр сетчатый

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.

Рис.5. Фильтр проволочный на каркасе

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.

3. 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.
4. 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.

5. 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

Рис.6. Копьевидный фильтр для абиссинского колодца

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