Как сделать донный фильтр для колодца — все способы и пошаговая инструкция

Поможет ли донный фильтр в очистке воды

Нет. И вы сами сделаете такой же вывод, если рассудите здраво. Донный фильтр — это засыпка дна колодца из песка, желательно кварцевого, и гравия или гальки. И она действительно способна очищать воду. А вот нужен ли донный фильтр в колодце, давайте разбираться.

Как очищается вода

Сегодня способов очистки воды много: физико-химические, биологические, ионообменные, электрические, осмотические. Но в рамках рассматриваемого вопроса (устройства донного фильтра) интересен только один метод фильтрации — механический. Механический способ очистки, несмотря на свою простоту, очень эффективен. И во многих случаях такого очищения воды от примесей бывает вполне достаточно или, по крайней мере, хватает для удаления большей части загрязнений.

Сооружения водоподготовки

Такой фильтр работает по принципу решета или сита, задерживая грязь, которая находится в воде в виде взвеси. Отделить загрязнения на молекулярном уровне, то есть то, что растворено в воде, механически не получится.

Частично эту проблему, как и устранение бактериальных загрязнений в виде живой органики, решает сочетание механической и биологической очистки. Эта концепция воплощена в так называемых английских (или медленных) фильтрах.

Они представляют собой песчано-гравийную засыпку, в которой песок и мелкий гравий разных фракций уложены в определённой последовательности. Толщина такой засыпки — около 2 м. Очищаемая вода подаётся сверху слоем около 1,5 м и под действием гравитации медленно (0,1-0,2 м/ч) просачивается через фильтр.

Принципиальная схема медленного фильтра. Фото с сайта sswm.info

В верхнем слое песка через некоторое время образуется плёнка из бактерий и водорослей. Эта биологическая плёнка служит для очистки воды: совокупное население живой части фильтра поедает растворённые в воде азотные и прочие химические соединения. Крупный мусор задерживается нижней частью фильтра — слоем кварцевого песка. Фильтр считается «зрелым», то есть способным очистить воду до стандарта питьевой, только после образования этой биоплёнки определённой толщины. Чем толще плёнка (больше колония бактерий и водорослей), тем качественнее очистка.

Но при значительном увеличении толщины биоплёнки скорость фильтрации снижается. Поэтому периодически приходится перезапускать фильтр, разрушая биослой и заставляя микроорганизмы устраивать новую колонию. Именно так и происходит очистка воды в природе: на поверхности и в верхнем слое почвы обитают микроорганизмы, а ниже вода просачивается в грунт, состоящий из песка и гравия.

Устройство донного фильтра

Колодец (если он правильно устроен) наполняется через дно. То есть в него попадает вода, инфильтрованная с поверхности земли до уровня первого водяного горизонта, прошедшая как минимум 2 м засыпки природного медленного фильтра. Те, кто советуют обязательно сделать донный фильтр, обычно предлагают такую схему его устройства.

Схема устройства донного фильтра. Фото с сайта russkaya-banja.ru

Вопрос: чем в деле очистки воды помогут дополнительные 600 мм песчано-гравийной засыпки на дне колодца, если до этого вода уже прошла биоплёнку на поверхности почвы и 2000 мм песка и гравия, прежде чем попасть в колодец?

Предположим, что колодец устроен не совсем правильно, и вода в него попадает не только через дно, но просачивается через стенки. Вы предполагаете, что вода в вашем колодце не только подземная, то есть прошедшая природную очистку, но и верхняя. Поможет ли донный фильтр очистить её? Опять же нет.

Во-первых, потому что слой песка и гравия недостаточной толщины, во-вторых, вода в медленном фильтре движется под действием силы тяжести — вниз. Чтобы она двигалась вверх, очищаясь в засыпке, необходимо давление, а его в колодце нет. Наконец, там не работает главный компонент биомеханического фильтра — биологическая плёнка из водорослей и бактерий.

Помимо медленных, есть ещё и скорые фильтры. Они работают только на механическом принципе очистки. Толщина песка в них гораздо меньше, а скорость фильтрации выше — до 12 м/ч.

Может, донный фильтр работает по принципу скорого песчаного фильтра? И опять нет. Потому что высокая скорость фильтрации обеспечивается напором, которого в колодце быть не может. А небольшой слой песка позволяет задерживать только крупные частицы, поэтому скорые фильтры, в отличие от самодостаточных медленных, используются только как одна из частей системы водоподготовки. До скорого фильтра вода подвергается отстаиванию или коагуляции, а после него её дополнительно обеззараживают.

Как можно улучшить структуру дна

Исходя из структуры донного грунта, рассмотренной выше, принимается решение о том нужен ли фильтр для колодца и какой будет его структура.

Схемы донных фильтров

В зависимости от порядка укладки слоев каменистых фракций различают две схемы того, как можно сделать фильтр в колодце:

• прямая засыпка – подразумевает последовательное обустройство слоёв фильтра в колодце от большего размера элементов к меньшему, за счет чего происходит постепенное осаждение механических примесей на барьерах с различной проницаемостью, а в результате получится чистая вода;
• обратная засыпка – при которой донный фильтр для колодца выполняется своими руками путем укладки фракций с разными размерами гранул, последовательно от мелкодисперсного материала к более крупным фильтрующим элементам.

В зависимости от характера опорной поверхности, очищающие воду, барьеры подразделяются на:

• насыпные – представляющие собой фильтр, укладываемый непосредственно на дно колодца, без использования опорных конструкций;
• плавающие – состоящие из деревянной конструкции, повторяющей периметр шахты и имеющий меньший, по сравнению с внутренним диаметром колодца, поперечный размер, на которую укладывается фильтр из камней для колодца на даче или в загородном владении;
• жесткие – являющиеся нержавеющей металлической сеткой, соответствующего периметру колодца сечения, уложенной между двумя кольцами из металла или проволоки, которая фиксируется на определенном уровне от дна к стенке шахты.

Материалы для фильтра

Чтобы обустроить фильтр правильно, улучшив качество воды, а не вызвав ее загрязнения тяжелыми металлами или иными примесями, необходимо знать, чем следует засыпать дно колодца. Камни, используемые для отсыпки дна колодца, могут быть следующими:

1. Речная галька, которая может быть найдена по берегам ручьев и горных рек, представляющая собой естественный природный материал, имеющий нормальный радиационный фон и не вступающий в химическое взаимодействие с водой.
2. Гравий, являющийся осадочной породой, имеющей проницаемость и способной выступать в качестве адсорбента, вследствие чего многократное его использование в качестве барьера в одно- или разнотипных системах очистки недопустимо, так как избирательное поглощение является обратимым процессом.
3. Щебень – материал, имеющий различные размеры и получаемый механическим дроблением более крупных камней различных пород, не каждая из которых подходит для фильтрации питьевой воды, некоторые в силу своей рыхлости (строительный щебень), а некоторые из-за повышенного радиационного фона (гранит). Оптимальным решением является жадеит, который можно найти в специализированных торговых точках.
4. Шунгит, для очистки воды в колодце используется при небольшой глубине (до 5 метров) и потенциальной близости источников тяжелых металлов, органических и углеводородных загрязнений (дороги и промышленные объекты), которые он отлично адсорбирует, являясь окаменевшим аналогом нефти, способной поглощать указанные загрязнения в силу сродства химических структур.
5. Кварцевый песок применяется в качестве самого мелкодисперсного барьера, не предназначенного для многократного применения, получаемого из смеси речного песка и воды путем многократного повторения цикла перемешивание-отстаивание (полминуты)-слив суспензии.

Структура донного барьера

Выбрав схему отсыпки фильтра для улучшения дна колодца и решив выполнить процедуру своими руками, следует учесть следующее:

• все материалы перед укладкой должны быть фракционированы и промыты водой для удаления с поверхности загрязнений;
• при отсыпке используется одно-, двух- или трехслойная укладка, при этом толщина каждого слоя составляет около 150 мм;
• относительная разница размеров тех фракций, что засыпают в качества барьера на дно колодца, должна составлять 5-6 раз;
• шунгит для колодца может применяться, как вместо гальки или гравия в многослойном фильтре, так и индивидуально, при песчаной структуре дна.

Донный фильтр для колодца с деревянным щитом – пошаговая инструкция

В качестве примера приведем обустройство донного фильтра для колодца с прямой засыпкой и деревянным щитом.

Деревянный щит для фильтра

Установка донного фильтра

Изготовление дощатого щита для донного фильтра

Шаг 1. Измерьте внутренний диаметр колодца. Деревянный щит, помещаемый на дно, должен быть немного меньше, чтобы при монтаже не возникало проблем с перемещением и укладкой изделия.

Шаг 2. Выберите сорт древесины для щита. Дуб отличается высокими показателями долговечности, но при этом в первое время он будет окрашивать воду в коричневый цвет. Лиственница чуть менее стойка к воздействию воды по сравнению с дубом, но дешевле. Однако чаще всего для щита под донный фильтр для колодца используют осину, так как она плохо подвержена гниению под водой. Древесина должна иметь как можно меньше сучков и дефектов поверхности – от этого зависит ее долговечность.

Шаг 3. Сбейте обычный квадратный щит из досок. При этом не обязательно соединять их друг с другом впритык – наличие зазоров допустимо и даже необходимо. Используйте только оцинкованные крепежи высокого качества.

Шаг 4. Начертите на поверхности щита окружность, диаметр которой несколько меньше такового у колодца.

Шаг 5. При помощи электрического лобзика обрежьте дощатый щит по окружности.

Обрезка дощатого щита

Щит обрезается по окружности

Обрезка почти закончена

Шаг 6. Если даже с учетом плывуна дебит в колодце не слишком большой – просверлите в щите множество мелких отверстий диаметром 10 мм.

Готовый щит для донного фильтра колодца. В данном случае отверстия не требуются – вода будет проникать через щели между досками

Укладка щита и засыпка материала донного фильтра

Теперь, когда дощатый щит из осины, дуба или лиственницы готов, приступите к непосредственным работам с колодцем. Спускаясь туда, не забывайте о технике безопасности – наденьте каску, проверьте состояние троса, подготовьте осветительный прибор.

Шаг 1. Если колодец до момента установки донного фильтра достаточно долго эксплуатировался – произведите очистку от мусора и ила.

Шаг 2. Установите на дно дощатый щит и выровняйте его.

Щит готов к установке

Установка дощатого щита

Шаг 3. Далее ваш помощник должен спустить ведро со щебенкой, жадеитом или крупной галькой. Уложите камни равномерно по поверхности щита. Создайте слой из засыпки крупной фракции толщиной не менее 10-15 см.

Крупная галька опускается в фильтрующий колодец

Камни равномерно распределены по поверхности щита

Шаг 4. Следом поместите поверх первого слоя гравий или шунгит. Требования все те же – обеспечить равномерный слой толщиной около 15 см.

Второй слой донного фильтра

Шаг 5. Засыпьте последний слой донного фильтра – промытый несколько раз речной песок.

Шаг 6. Обеспечьте забор воды на глубине, не доходящей до донного фильтра с дощатым щитом. Для этого укоротите цепь или веревку, на которой в колодец спускается ведро. Если забор воды осуществляется насосом – поднимите его выше.

Колодцем можно пользоваться через 24 часа после установки донного фильтра

Через некоторое время — обычно около 24 часов — колодцем можно снова пользоваться. При этом следите за качеством воды, поступающей оттуда – если через год-два она приобрела сладковатый привкус и неприятный запах, это значит, что дощатый щит начал подгнивать и необходимо его заменить. При этом не забывайте регулярно промывать и менять песок, гравий и шунгит, используемые при засыпке донного фильтра для колодца.

Видео — Установка донного фильтра

Донный фильтр для колодца

Схема колодца с простейшей гравийной подушкой, которая в некоторых случаях способна выполнить задачи донного фильтра

Поднимающийся плывун не только портит воду взвесями и примесями, но еще и способен вывести из строя насос или привести к смещению бетонного кольца колодца

Фильтр для колодца

Песок заливается водой

Речной песок

Крупная галька

Галька средней фракции

Речной гравий

Щебень

Шунгит

Жадеит

Обрезка дощатого щита

Щит обрезается по окружности

Обрезка почти закончена

Готовый щит для донного фильтра колодца. В данном случае отверстия не требуются – вода будет проникать через щели между досками

Щит готов к установке

Установка дощатого щита

Крупная галька опускается в колодец

Второй слой донного фильтра

Установка донного фильтра

Деревянный щит для фильтра

Схема-сечение колодца с фильтром из дерева и камней

Чистая вода в колодце

Щит из осины для донного фильтра

В данном случае дно колодца формируется глиняными породами

Добыча речного песка

Колодцем можно пользоваться через 24 часа после установки донного фильтра

Чем засыпают донный фильтр в колодце

Возможно, дело не в том, как засыпать донный фильтр, а чем. Кроме обычного гравия или речной гальки для устройства фильтрующего слоя на дне колодца рекомендуют использовать следующие материалы:

• жадеит. Якобы этот минерал способен чудодейственным образом оказывать антибактериальное воздействие. Жадеит — это силикат алюминия и натрия, сходен с нефритом. И, как нефрит, используется для изготовления ювелирных украшений. Более дешёвые разновидности жадеитов применяют в качестве камней для банных каменок из-за высокой теплоёмкости и инертности к воде даже при нагревании до высоких температур. Никакие антибактериальные свойства жадеита минералогам неизвестны.
• цеолит. Этот минерал действительно обладает хорошими адсорбционными свойствами и применяется в фильтрах, в том числе и для воды. Он также используется для изготовления минеральных пищевых добавок. Однако Комиссия по канцерогенным факторам при Минздраве РФ разрешила к использованию в пищевой и медицинской промышленности цеолит только одного месторождения — Холинского.
• шунгит. Одна из разновидностей углерода, занимает промежуточное положение между антрацитом и графитом. Действительно используется в качестве засыпки скорых фильтров и для закрепления колонии микроорганизмов в медленных. Сорбционные свойства шунгита ничем не отличаются от других угольных засыпок.

Кварцевый песок

Кварцевый песок используют для фильтрации колодезной воды из-за того, что он отличается от речного и карьерного однородностью и высокой межзерновой пористостью, а значит, и грязеемкостью. Для колодцев берут песок крупной фракции. Его можно купить в мешках по 25 кг. Кварц очищает воду также от железа и марганца. Допускается использование хорошо промытого речного песка, если фильтр будет состоять из нескольких слоев разных материалов.

Крупная и средняя речная галька

Галька – камни природного происхождения, имеющие округлую форму и сглаженные края (окатыш). Ее можно набрать на берегу реки. Перед засыпкой гальку ополаскивают водой. Если рядом с участком, на котором находится колодец, нет водоема, то можно купить этот материал в мешках по 25 или 50 кг.

Гравий природного происхождения

Грунт для колодезной воды.

Другое название этого материала – гравийный щебень. Это та же галька, но добывают его в горных карьерах. Гравий имеет более неправильную форму. Для грунтового колодезного фильтра подходит только этот вид щебня. Он пригоден для очистки воды в скважинах. Нельзя покупать для этой цели гравийную щебенку, которая уже использовалась – загрязнения в камнях накапливаются.

Геотекстиль

Барьер от загрязнений.

Геотекстиль (геоткань) – специальный тканый или нетканый материал из полипропиленовых или полиэфирных волокон, обладает фильтрующими свойствами. Его можно класть на дно или крепить к колодезному щиту.

В колодцах используют геоткань плотностью от 150 до 250 г/м². При использовании материала с меньшей плотностью повышается риск разрывов, с большей – ухудшается пропускная способность. Достоинства геотекстиля: не выделяет вредных веществ, его легко достать для промывки.

Запрещенные к использованию материалы

Для обустройства донного колодезного фильтра своими руками нельзя использовать следующие материалы:

• карьерный песок – в нем большое количество загрязнений и примесей, особенно глины;
• гранитный или шлаковый щебень – из-за высокой радиоактивности, возможности выделения тяжелых металлов;
• известняковый щебень – быстро разрушается в кислой среде;
• вторичный щебень – его поры заполнены накопленными загрязнениями;
• керамзит – слишком легкий, всплывает в воде.

Донный фильтр на плывуне

Если ваше гидротехническое сооружение выполнено на плывуне, то перед укладкой донного фильтрующего приспособления нужно положить перфорированный щит из древесины или металлическую проволочную сетку.

При выборе металлической сетки стоит обратить внимание на изделия из нержавеющей стали или сетки с антикоррозийным покрытием. Габариты ячеек не должны превышать 2х2 мм

Сетка укладывается между двумя кольцами, выполненными из проволоки. Вместо них можно использовать круги из листовой стали. Между собой кольца стягиваются при помощи болтов с гайками или винтов. Обычно диаметр колец делается чуть меньше, чем диаметр самого колодца.

Установка фильтра для абиссинского колодца

Деревянный щит можно сделать из лиственницы, дуба, можжевельника или осины. Для выполнения конструкции сооружается круглый настил по размеру диаметра колодца. В нём просверливаются отверстия не менее 1 см в диаметре. Обычно достаточно выполнить от 70 до 100 отверстий. Перед укладкой деревянный щит оборачивается геотекстилем.

Материалы для обустройства колодезного дна

В магазинах представлены готовые донные фильтры. Они имеют различное наполнение: серебро, активированный уголь или галька. Владельцы скважин часто занимаются обустройством фильтра своими руками.

Кварцевый песок

Для скважин используется песок из кварца крупного калибра. Материал подготавливают, замачивая в резервуаре с чистой водой. Примеси глины поднимутся на поверхность, а песок осядет. Структура очищается от примесей органического происхождения. Кварцевый песок обладает способностью качественно очищать воду от биологических загрязнений.

Крупная и средняя речная галька

Во многих конструкциях используется в качестве начального слоя. Материал может отличаться формой, калибром и оттенком. Перед укладкой на дно колодца галька промывается водой. Рекомендуется провести термообработку в печи.

Гравий природного происхождения

Материалы для донного фильтра.

Материал имеет пористое рыхлое строение, нейтральный радиационный фон. Из-за особенностей структуры камни содержат некоторое количество глины и песчаных частиц.

Поэтому перед использованием гравий должен пройти несколько этапов промывки. В колодец нельзя укладывать шлаковый вид камня, являющийся раздробленным производственным отходом.

Жадеит

Материал обладает инертностью к водной среде и теплоемкостью. Из-за использования в банных каменках камень называют банным. Структура содержит примеси кремния и серебра.

Использование данного материала имеет ряд преимуществ:

• обладает дезинфицирующим свойством;
• способен очищать среду от соединений металлов;
• не поглощает влагу;
• предотвращает перемещение на дне шахты песка и супеси.

Не требует предварительной промывки, отличается долгим сроком эксплуатации, составляющим 10 лет.

Шунгит

Для донного фильтра шунгит.

Является окаменелой формой продукта нефтепереработки. Обладает высокими фильтрующими характеристиками. Избавляет воду от минеральных солей, соединений железа, марганца и органических составляющих. Используется для обеззараживания и минерализации резервуаров, имеющих глубину не более 6 м.

Данный вид камней для колодца рекомендуется использовать, если источник находится вблизи автомобильных трасс и производств.

Цеолит

Высокодисперсный природный материал, обладающий свойствами адсорбента. Имеет вулканическое происхождение. Поглощает соли азотной кислоты и тяжелые металлы.

Материал способствует снижению радиационного фона, разрушает токсичные соединения. Недостатком является высокая стоимость — от 600 руб. за 1 кг.

Геотекстиль — барьер от загрязнений

Искусственный материал из полипропилена или полимеров. Обладает высокой плотностью. Фильтрует механические примеси, не оказывая влияния на химический состав воды. Рекомендуется для источников, в которые поступает сероводород.

Запрещенные к использованию материалы

Материалы запрещенные к использованию в донном фильтре.

Щебень, гравий и песок, имеющие природное происхождение, безопасны для закладки на колодезное дно.

Нельзя использовать следующие виды материалов:

1. Гранитный щебень. Отличается высоким уровнем радиации.
2. Вторичный гравий. Является продуктом переработки отходов. Изготавливается методом дробления конструкций из железобетона. Хорошо впитывает воду, не обладает способностью фильтровать среду.
3. Известняковый щебень. Структура содержит известь, которая сделает воду в источнике мутной.

Запрещенным материалом для закладывания в шахту является также керамзит. Он выделяет токсичные вещества. Имеет легкую пористую структуру, поэтому всплывает в воде.

Устройство грунтового фильтра на дне колодца

Эффективный донный фильтр невозможно создать, используя только один из вышеописанных материалов, наилучший вариант – устройство многослойного фильтра, с применением нескольких типов материалов различных по размеру.

При этом существует два типа укладки фильтра: прямой и обратный. Выбор того или иного типа зависит от грунта, выстилающего дно колодца и силы напора поступающей воды. В 9 из 10 случаев применяется более эффективный обратный фильтр.

Прямой вариант засыпки

Трёхслойный прямой фильтр – тип, при котором на дне находится материал наиболее крупной фракции, затем располагается средний слой – размер фракции в 5-7 раз меньше, чем первый слой, а наверху третий слой – кварцевый песок или мелкая речная галька. Толщина каждого слоя должна составлять 15-20 см, а значит, весь фильтр займёт 50-60 см глубины колодца.

Для того чтобы более мелкая засыпка не просачивалась в нижние слои, их необходимо максимально уплотнять перед формированием следующего слоя

Порядок действий при установке прямого донного фильтра:

• подготовка дна колодца: удаление мусора, ила и прочих загрязнений;
• заполнение дна слоем 15-20 см крупной фракции: жадеит, цеолит, крупная речная или морская галька;
• засыпка материала средней фракции: речная или морская галька, средний гравий, мелкий цеолит, шунгит;
• формирование верхнего слоя мелкой фракции: кварцевый песок, мелкая галька.

Прямой фильтр применяется на плывучих грунтах (совместно со щитом), а также на песчаных и рыхлых грунтах при небольшом напоре поступающей воды. В данном случае основная функция прямого фильтра – провести поэтапную очистку воды.

Обратная схема укладки

Обратный фильтр – тип колодезного фильтра, при котором укладка выполняется послойно от мелкофракционного материала к более крупным фильтрующим элементам. Основная функция обратного фильтра – не давать проникать в верхние слои мелкодисперсному мусору и песку. Обратный фильтр предохраняет дно колодца от размывания. Он применяется на песчаных и супесчаных грунтах при спокойном водном потоке.

Порядок действий при установке обратного донного фильтра:

1. Подготовка колодца и насыпных материалов.
2. Насыпка нижнего мелкофракционного слоя: кварцевого песка, мелкой гальки.
3. Насыпка среднефракционного слоя: речная галька, гравий, цеолит, шунгит.
4. Насыпка крупнофракционного слоя: крупные камни более 5 см, жадеит, галька, геотекстиль.

Как и при устройстве прямого фильтра, толщина каждого слоя должна составлять 15-20 см. Все сыпучие материалы перед укладкой в колодец должны быть промыты проточной водой для удаления глинистых частиц и органических загрязнений.

Обратный фильтр более прост в устройстве, он не требует уплотнения, более тяжёлые породы, располагающиеся сверху, самостоятельно уплотнят более мелкие нижние материалы