Фільтр для свердловини своїми руками: види і технологія виготовлення

При індівідуальномаіболее часто використовують водозабір з колодязів і свердловин, якість води в яких визначається глибиною залягання і структурою водоносного шару. У поширених піщаних свердловинах обов’язкова присутність фільтруючих елементів на кінці обсадної колони, які йдуть в комплектації і виготовляються в заводських умовах. Але в деяких випадках практичніше зробити фільтр для свердловини своїми руками, найбільш підходить конкретній водозабірного джерела і ні в чому не поступається заводським зразкам.

Для цього необхідно вивчити існуючі методи фільтрації свердловинної води і на їх основі зібрати власну систему. Проведення даних робіт не вимагає дорогого спеціального інструменту і виконується своїми руками без великих витрат часу при наявності відповідних комплектуючих і знання технології.

Рис.1 Різновиди фільтруючих обсадних труб

Що таке свердловинний фільтр і його пристрій

Очищення води зі свердловини відбувається в два етапи – свердловинним фільтром і системами фільтрації на поверхні, вмонтованими в водопровідну магістраль. При цьому свердловинний фільтр має структуру, що складається з трьох основних елементів:

  • Надфільтрової ділянку. Частина, яка відіграє роль фітингів при монтажі на колону.
  • Фільтруючі елементи. Включають в себе отвори в трубі потрібного розміру і зовнішні матеріали, які до неї кріпляться.
  • Відстійник. Простір для розміщення частинок грунту, що потрапили всередину джерела або відсіяних фільтрують – нижня частина фільтра без перфорації. Відстійник для води зі свердловини має довжину близько 0,5 м.

Мал. 2 Конструкція фільтрів

Для чого потрібен свердловинний фільтр

Необхідність в фільтрації усередині свердловини викликана наступними обставинами:

  • Очищена скважинная вода, на відміну від забрудненої, збільшує термін експлуатації заглибних і поверхневих насосів для свердловини – менше стираються робочі колеса, мембрани та інші рухливі вузли.
  • Фільтрована вода при подальшому проходженні по трубопровідній магістралі менше забруднює фільтри в системах очищення води, розташовані в водопроводі – це дозволяє зберегти кошти на покупку нових картриджів і збільшує їх довговічність.
  • Фільтрація збільшує термін служби автоматичних систем управління насосним обладнанням – реле тиску і холостого ходу, гідроакумулятора.
  • Очищена вода сприяють кращій прохідності водопровідної магістралі, підвищує термін роботи сантехнічних вузлів (зворотних клапанів, кульових кранів, змішувачів).
  • Додаткова скважинная очищення сприяє кращій якості питної води, що використовується в домашньому господарстві.

Мал. 3 Пристрій фільтруючого елемента

Матеріали для фільтраційного обладнання

Від якості матеріалу для фільтрації залежить ефективність очищення, в свердловинах використовується їх обмежене число, основними з яких є:

Нержавіюча сталь. Крім міцності, матеріал володіє гнучкістю і відмінною корозійну стійкість, довговічність нержавійки становить десятки років. З неї виготовляють міцні сітки і дріт, які монтують поверх труб. До недоліків можна віднести високу вартість нержавіючих виробів.

Пластик. Пластмаса є ще одним поширеним матеріалом для виготовлення фільтрів у водних джерелах, з неї виробляють більш дешеві, на відміну від нержавійки, сітки і шнури. Пластик корозійно стійкий і інертний до більшості хімічних речовин, легкий в монтажі і має тривалий експлуатаційний термін. До недоліків пластмас відноситься низька фізична міцність, що не дозволяє їм витримувати великі навантаження на значних глибинах.

Кольорові метали. Мідь, латунь, бронза можуть застосовуватися при виготовленні водяних фільтрів без будь-яких обмежень, вони мають високу корозійну стійкість і великим терміном експлуатації. М’які сплави з високим вмістом міді рекомендується використовувати на невеликих глибинах, щоб уникнути їх деформації від сильного водного тиску. При виготовленні фільтруючих елементів використовують латунну сітку і товстий дріт з латуні або міді.

Мал. 4 Фільтр для обсадної труби – установка в свердловину

Сталь. Фільтри зі сталі схильні до корозії, можуть використовуватися як бюджетний варіант в водозабірних джерелах, призначених для технічних потреб. Підвищений вміст оксиду заліза в воді в результаті корозії заліза більш ніж 0,3 мг. на літр залишає жовтий осад на обладнанні водопровідної магістралі і сантехнічних приладах. Оцинкована сталь також з часом іржавіє з утворенням оксидів цинку, шкідливих для здоров’я людини – цей матеріал не рекомендується використовувати при влаштуванні водяної фільтруючих елементів.

Різновиди фільтрів і їх особливості

Хімічні фільтри можна розділити на дві великі групи:

  • прості – з різного виду отворами в придонних обсаднихтрубах;
  • складні – являють собою окрему конструкцію, що поміщається на місце розташування придонному труби або з елементами, що фільтрують, змонтованими на обсадочной трубі.

У простих пристроях в трубної поверхні прорізаються круглі або щілиноподібні отвори, в більш складних конструкціях намотується дріт щільними рядами або закріплюється мелкоячеистая сітка.

Мал. 5 Використання фільтруючих систем

Використання фільтрів певної конструкції визначається характеристиками водоносного шару і видом свердловини.

Артезіанські джерела залягають глибоко під землею з опорою обсадної колони на міцний шар вапняної породи, в якому відсутні дрібні фракції піску і глини. Попадання великих частинок можливо при нестабільному ґрунті або зміщенні труб, тому для страховки в артезіанських джерелах застосовують фільтруючі системи грубої очистки із щілинами або дірками.

Абиссинские свердловини розташовані на малій глибині залягання, їх водозабірна частина розміщується в водоносному шарі, не спираючись на илисто-піщане дно. В водозабірних джерело навряд чи потраплять великі фракції, для очищення від дрібних частинок використовуються сітки або дротові намотування.

Найбільші проблеми при експлуатації створюють поширені піщані свердловини – їх обсадная колона спирається на мулисте піщане дно. При експлуатації обов’язковим елементом є сітка, яка буде відсівати пісок, запобігаючи його попадання в водопровідну магістраль.

Мал. 6 Гравійне фільтраційне спорудження

гравійна засипка

Простий і ефективний метод фільтрації, здійснюваний на стадії бурових робіт, проводиться таким способом:

  1. a) При бурінні свердловинне отвір роблять з діаметром, що перевершує розміри обсадної колони. Після її установки проводиться гравійна засипка в простір між грунтом і трубами – дана технологія повсюдно застосовується не тільки для фільтрації, але і зміцнення колон в землі. У деяких випадках придонна частина ще більш розширюється за рахунок використання спеціальної трапецеидальной насадки.
  2. b) Ще одна технологія гравійної обсипання – засипка гравію всередину джерела. В цьому випадку бурять глибший свердловинний канал, донна труба не доходить до дна на певну відстань (1 – 4 метри) – це простір заповнюється дрібнозернистим гравієм, після чого колона опускається на гравійне дно.
  3. c) Для засипки підбирається розмір каменів гравію, відповідний піщаним часткам забруднень, їх стандартні розміри складають 2 – 5 мм. або 5 – 10 мм. Для зовнішньої обсипання можна використовувати більші фракції або для здешевлення робіт, що проводяться обсипати обсадних колон зовні дрібним гравієм в придонному частини, а потім більшим каменем.

Внутрішня або зовнішня гравійна обсипання в поєднанні зі свердловини фільтрацією є найкращим варіантом фільтрації піщаних свердловин, не тільки підвищує чистоту води, але і збільшує термін їх служби.

Мал. 7 Щелевой фільтр

перфорований

Дірчастий фільтр є найпростішим варіантом фільтрації, являє собою ряд отворів необхідного діаметра в обсадної трубі, розташованих в певному порядку. Зазвичай отвори розташовуються на великій відстані один від одного, тому дана конструкція має підвищену міцність і використовується без додаткових елементів на великих глибинах (артезіанські свердловини). До недоліків можна віднести великий опір водному потоку внаслідок малої площі отворів – це знижує пропускну здатність джерела.

щілинні конструкції

Отвори у вигляді вузьких щілин 0,3 – 0,5 мм. розташовуються уздовж або поперек трубної поверхні, останній варіант зустрічається набагато частіше і випускається в заводських умовах. Звичайне відстань між прорізами в пластикових конструкціях близько 10 мм., А сегменти з ділянками перфорації розміщуються на відстані в 20 мм. один від одного – це створює пояса жорсткості, що запобігають їх руйнування при високому тиску води. Конструкції з щілиновидними прорізами володіють високою пропускною здатністю і достатню міцність для опускання на великі глибини, вони здатні відфільтрувати дрібні фракції піску і знаходять застосування в пісочних свердловинах.

Мал. 8 Металеві сітки

сітчастий

Сітчасті системи фільтрації є основним способом очищення води в піщаних свердловинах, стандартна конструкція являє собою закріплену на дірчастому фільтрі обсадної труби металеву або пластикову сітку. Сітчаста фільтрація частіше виконується з сітки наступних видів:

  1. a) З квадратними осередками. Використовуються для грунту з частинками крупнозернистого піску і гравію.
  2. b) кіперною багатошарова. Застосовується для фільтрації рідин з частинками піску середнього розміру.
  3. c) галун. Щільні осередки такого плетіння фільтрують найбільш дрібні частинки домішок у воді.

Розмір осередків металевих сіток варіюються в діапазоні від 0,12 до 3 кв. мм., для їх підбору необхідно досліджувати пісок зі свердловини на етапі буріння методом промивання крізь різні зразки.

Крім металевих, на практиці гарні результати дає використання сіток з склотканини або карбонових ниток. Вони мають меншу вартість у порівнянні з нержавейкой, легко монтуються при самостійному виготовленні фільтрів, відрізняються тривалим терміном служби.

Важливою перевагою синтетичних матеріалів є їх стійкість до мінералів, що містяться у воді (металеві осередки в процесі експлуатації забиваються сольовими відкладеннями).

Мал. 9 свердловини фільтр із сітки

дротяний

У дротяних фільтруючих конструкціях застосовується спеціальна клиноподібна дріт, яка намотується щільними шарами на перфоровану основу. Розмір відфільтрованих частинок при цьому визначається відстанню між дротяними витками (крок).

Стандартна заводська конструкція складається з трубної основи з діаметром отворів близько 20 мм., (При цьому шпаруватість повинна становити 20 – 30%) або щілинними прорізами з аналогічними параметрами, стрижневого каркаса діаметром близько 5 мм. і намотаною поверх нього дроту. Клиновидна дріт утримується на поздовжньому вертикальному каркасі за допомогою зварювання – це забезпечує необхідну відстань між витками і високу міцність конструкції.

Дротові фільтри завжди були і вважаються найбільш міцними з усіх видів, мають великий термін експлуатації і найвищу вартість.

Мал. 10 із дроту фільтр

Фільтр для свердловини своїми руками – як зробити

Хімічні фільтри встановлюються на донну трубу і опускаються в джерело разом з обсадної колоною, їх самостійне виготовлення безглуздо, якщо ви не займаєтеся свердловинним бурінням. Завдання актуальна для бурових організацій і індивідуальних буровиків, які бажають зробити недорогий якісний фільтр з високими характеристиками і параметрами, найбільш підходящими до конкретної свердловині (глибина залягання, склад грунту).

гравійний

Для пристрою гравійного фільтра своїми руками надходять у такий спосіб:

  1. Спочатку підбирають розмір гравійної засипки з урахуванням гранулометричного складу водоносного піску. Для цього забруднена вода витягується на поверхню, і після її фільтрації визначається розмір піщаних частинок.
  2. Гравійна насипанні повинна мати розмір гранул приблизно в 8 разів перевершує мінімальний діаметр піщаних частинок або в 5 разів їх максимальний діаметр. Наприклад, якщо розмірні параметри водоносного піску 0,5 – 1 мм., Засипка повинна мати розміри 4 – 5мм., При піщинах 0,25 – 0,5 мм. розміри гравію складають 2 – 2,5 мм.
  3. Підібрана за розмірами гравійна фракція занурюється на свердловинне дно методом вільного падіння в водному потоці, її мінімальна товщина складає 50 мм.
  4. Допускається багатошарова засипка, починаючи з більших фракцій і переходом на дрібні частинки.

Мал. 11 Обсипання обсадної колони

Дірчастий фільтр для свердловини з перфорацією

Перфорований фільтр можна виготовити самостійно без особливих зусиль при наявності простого інструменту (дриль з відповідним свердлом). При влаштуванні перфорованого фільтра з 125 ПНД обсадної труби надходять у такий спосіб:

  1. Проводять розмітку, відзначаючи відстань від нижньої заглушки до закінчення відстійника близько 50 см., Довжина фільтруючий частини з перфорацією при цьому становить 110 см.
  2. Проводять уздовж труби 4 рівновіддалені лінії, просвердлюють 4 ряди отворів діаметром 20 – 22 мм. пір’яним буром по дереву – їх потрібно виконувати в шаховому порядку. Відстань між ними повинна становити близько 10 см.
  3. Утворилися в процесі свердління задирки зачищають наждачним папером, можна їх обпалити газовим пальником.

Якщо глибина залягання джерела невелика, кількість дірок можна збільшити до 8 рядів, а також зробити дірчасті отвори практично на всю довжину 3-х метрової труби, їх кількість становитиме близько 20 – 25 штук в ряду.

Мал. 12 Дірчастий фільтр своїми руками

щілинний

Виготовлення щілинного фільтра рідко проводять самостійно – процес трудомісткий і забирає багато часу, при його пристрої надходять у такий спосіб:

  1. Роблять розмітку вздовж трубної поверхні, розділивши її на 8 равноразмерних секторів, провівши 8 ліній і відступаючи від кінців по 50 см.
  2. Для прорезки щілин беруть болгарку з диском по металу або бетону, при цьому слід враховувати, що прорізи від диска для металу матимуть меншу ширину.
  3. Нарізку виробляють з кроком в 10 мм. на ширину сектора між двома лініями, чергуючи вільні поздовжні ділянки з прорізаними. При цьому між прорізами залишають ребра жорсткості шириною 20 мм. через 10 – 20 ліній.
  4. Після вирізання 4 поздовжніх сегментів зі щілинними ділянками їх поверхню очищають від задирок наждачним папером.

Мал. 13 Пластикова труба зі щілинами

Дротові фільтрувальні системи з сіткою

Виготовлення дротяного фільтру в домашніх умовах неможливо – для забезпечення зазору між витками V-подібної дроту близько 0,5мм. потрібно її приварювання на жорсткий каркас зсередини в тисячах точках.

Щільна навівка витків без зварювання на поздовжній дротяний каркас безглузда, тому що не буде пропускати воду.

У домашніх умовах найчастіше виготовляють сітчасті фільтри, вступаючи в такий спосіб:

  1. Беруть за основу обсадних труб з круглими дірками, зробленими за описаною вище технологією. Навивають на її поверхню капронову шнур або дріт з нержавійки окружністю близько 2 – 5 мм. з відстанню між витками 50 – 100 мм. Кінці обмотки закріплюють дужками, гвинтами або прикручують клейкою стрічкою.
  2. Поверх обмотки одягають металеву або синтетичну сітку, для її фіксації застосовують другу зовнішню намотування дротом або синтетичним шнуром.

Мал. 14 Виготовлення сітчастого фільтра

Виготовлення свердловинних фільтрів своїми руками є прерогативою фахівців, що займаються буровими роботами – вони встановлюються на свердловинне дно після буріння першими в обсадної колоні. Найбільш популярними є сітчасті конструкції для фільтрації води в піщаних свердловинах, що представляють собою комбінацію перфорованих отворів в обсадної трубі, закритих зверху металевою або штучної сіткою.

Ссылка на основную публикацию