Донный фильтр для колодца

Что входит в состав фильтров?

Какую лучше насыпку завезти, чтобы сделать фильтр для колодца выкопанного на даче, своими руками?

Владельцам колодцев хочется иметь отменное качество воды, которое не станет меняться с течением времени. Поэтому для фильтрации применяют природные материалы, свойства которых не изменяются при долгом воздействии воды.

Кварцевый песок – прекрасный материал для очистки воды от всевозможных взвесей. Его легко отыскать, если рядом есть река или озеро Он представляет собой небольшие полупрозрачные крупинки

Очень важно, чтобы песок перед засыпкой в колодец был чистым. Поэтому перед тем как опустить его в сооружение, материал тщательно промывают

Для этого надо насыпать его в сосуд так, чтобы слой не превышал 10 сантиметров, залить водой и оставить на полминуты. Воду слить вместе с образовавшейся мутью, а процедуру повторить еще пару раз.

Речная галька. Материал бывает больших и средних размеров и представляет собой плоские круглые или овальные камни, которые  есть в избытке вблизи озер и рек.

Перед использованием гальку рекомендуют хорошо промыть и даже прокалить, поместив на несколько минут в печь.

Жадеит – полудрагоценный камень. Кремневые и серебряные вкрапления, которые включены в его состав – прекрасные очистители для воды. У жадеита масса свойств, необходимых для донного фильтра, в том числе очистка и дезинфекция воды. Кроме того, он не даст двигаться донным материалам и не поглощает воду.

Однако жадеит не панацея и имеет свои минусы. Его можно найти далеко не во всех регионах. Да и стоимость довольно высокая — 60 руб. /килограмм.

Цеолит считается элитным камнем вулканического происхождения. Это пористый материал, главные достоинства которого – способность поглощать тяжелые металлы и нитраты, снижать радиоактивный фон. Но его стоимость такая же как у жадеита.

Шунгит – это кусочки окаменевшей нефти, которые могут служить прекрасным материалом для фильтрации воды. Они очистят ее от органики, микроорганизмов, примесей нефти, тяжелых металлов, уберут привкус железа и сделают прозрачной.

Кроме того, шунгит способен снабдить жидкость полезными для человека микроэлементами. Хотя материал стоит недешево, его стоит приобрести для колодцев, находящихся в промышленной зоне.

Для фильтра, применяют и другие материалы, в частности, геотекстиль. Этот полимер, имеющий большую плотность, отсеивает взвеси и улучшает качество воды. Его рекомендуется использовать при примесях сероводорода и других газов.

Что это такое

Глиняный замок для колодца — это слой утрамбованной глины, который укладывается вдоль бетонных колец водопроводной шахты и предотвращает попадание дождевых или сточных вод внутрь. Он фактически является гидрозатвором.

Преимущества и недостатки

К плюсам можно отнести:

1. Надежный и эффективный гидроизоляционный материал. Не зря на глубине, где залегает глиняный пласт, практически нет грунтовых вод.
2. Очень малая стоимость.
3. Можно соорудить самому.
4. Простота конструкции.
5. При правильном устройстве сооружение прослужит долго, его не придется ремонтировать и следить за ним.

Однако имеются и некоторые недостатки:

1. Процесс монтажа достаточно трудоемкий и долгий.
2. Не каждая глина подойдет для затвора.
3. Если она не просохла как следует, то во время морозов вспучится и образуются трещины.
4. При плохой трамбовке материал имеет свойство садиться, это приведет к образованию ямы вокруг шахты.

Нужен ли донный фильтр или нет?

Но всегда ли нужен подобный фильтр для колодца? Чтобы это определить, необходимо тщательно рассмотреть дно уже готового колодца и определить породу, которая сформировала его. Помимо этого следует определить, в каком направлении движется водоносная жижа. Сделать подобные исследования можно еще на этапе строительства или же при плановой чистке. Существует несколько типов дна.

Дно из слоя плотной глины, из которой бьют родники

В этом случае вода будет чистой. Ведь порода, которая сформировала дно, не растворяется. Подобный колодец не нуждается в укладке донного фильтра. Стоит учитывать, что подобный фильтр в такой ситуации может сильно навредить. Ведь при его укладке есть риск перекрыть родники. Грубую фильтрацию следует осуществлять, установив в систему водозабора специальный фильтр. Он позволит отделить частицы, случайно попавшие в воду.

Мягкая глина на дне колодца, которая размывается водой

Вода в таком колодце именно в придонной части будет мутной. Если же уровень воды достаточно высок, то ее забор может осуществляться без фильтра из верхних слоев. Однако специалисты рекомендуют на дно такого колодца все же уложить слой щебня в 20 сантиметров толщиной. Это предотвратит активное размытие дна.

Песчаное дно

В таких ситуациях вода не бьет ключами. Она равномерно и постепенно просачивается в колодец. Здесь требуется донный фильтр. Ведь даже при незначительном воздействии дно будет размываться. В итоге вода будет непрозрачной. Помимо этого нельзя устанавливать в такие колодцы специальное оборудование для забора воды. Песок очень быстро забьет систему и насос просто выйдет из строя. Бывают ситуации, когда на дне колодца плавун. Это песок, который насыщен до предела грунтовыми водами. Благодаря этому он приобретает текучесть, которая свойственна жидкости. Распознать плавун можно по мутным струям воды, а также по периодическим выбросам на дне. В таком случае для получения чистой воды требуется не только создание донного фильтра, но и защита от размывания специальным деревянным щитом.

Делаем обустройство дна колодца

Обустройство дна колодца может быть сделано несколькими способами. Можно сделать дно из плотной глины, мягкой глины или использовать песчаное дно.

     Каждый вид дна имеет свои преимущества:

1. Используем плотную глину. В этом случае если из дна будут бить родники. Вода получится чистая, а сама порода, которая будет формировать дно, не растворится. Если вы обустроите колодец из плотной глины, то донный фильтр вам даже и не понадобится.
2. Обустраивать дно из мягкой глины не стоит, потому что идёт размытие активными потоками воды. Вода станет мутной. Но если другого выбора нет, то положите на дно крупный щебень. Его толщина должна быть 15-20 сантиметров. Тогда он не даст размыть дно и замутить воду.
3. Обустраивать колодец с песчаным дном можно. Но вода будет нуждаться в донном фильтре. Если вы не сделаете донный фильтр, то песок будет мутить воду при каждом заборе из колодца.Ведро будет касаться дна и песок поднимется. В песчаное дно нельзя пускать и обычный фильтр. В него попадёт песок, и он сразу выведет из строя ваш насос.
4. Песчаный колодец с плавуном. Это альтернатива песчаного дна. Плавун – это тоже песок, но он содержит грунтовые воды. При этом, он текучь, что свойственно жидкостям. Но в этом случае также придётся ставить донный фильтр.

Обустраивать дно колодца лучше из плотной глины. В этом случае ваша вода будет чистой и приятной на вкус. Поэтому, ищите на своём участке место именно с такой породой земли.

Материалы для обустройства колодезного дна

Донный фильтр состоит из фильтрующих сыпучих материалов, проходя через которые вода очищается физическим и химическим способом. Под физическим очищением подразумевается очистка от мусора и взвесей, а под химической – очищение от примесей и вредных соединений.

Сегодня в магазине можно купить уже готовые донные фильтры для колодцев на основе серебра, активированного угля и речной гальки. К сожалению, стоимость таких фильтров достаточно высокая, поэтому большинство владельцев колодцев предпочитают делать донные фильтры своими руками.

Материалы, используемые для обустройства донных фильтров 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.

В качестве материалов для фильтров, устанавливаемых на дне колодцев, используются:

Дань традициям – кварцевый песок

Этот материал легко найти на берегах рек и природных озёр. Песчинки имеют диаметр до 1 мм, цвет – желтоватый, полупрозрачный. Перед укладкой в колодец кварцевый песок необходимо промыть несколько раз.

Сделать это можно следующим образом:

1. Высыпать слой песка 5-10 см в ёмкость и залить водой.
2. Тщательно перемешать и оставить на 30 сек.
3. Аккуратно слить воду, в которой останутся частички мусора и ила, а песок осядет на дно ёмкости.
4. Повторить 2-3 раза, пока сливаемая вода не станет чистой.

Промывка поможет устранить глинистые частицы и органические включения.

Крупная и средняя речная галька

Распространённый сыпучий материал, также встречающийся на берегах рек. Камешки разного размера, округлой формы без острых краёв.

Перед использованием в качестве донного фильтра гальку следует промыть чистой водой. Некоторые советуют обработать гальку высокой температурой, поместив на несколько минут в печь.

Гравий природного происхождения

Рыхлая порода естественного происхождения, размеры частиц гравия – 2-20 мм.

Перед закладкой в колодец этот материал должен пройти тщательную многоэтапную промывку, т.к. из-за внушительного количества пустот между составляющими гравий способен накапливать глинистые и илистые частицы. Нельзя использовать шлаковый гравий из-за вероятно высокого количества вредных примесей.

Жадеит – высший пилотаж

Жадеит или банный камень – минеральный полудрагоценный камень природного происхождения, в состав которого входит серебро и кремний.

Этот минерал имеет множество положительных свойств, которые позволяют эффективно использовать его для устройства донного фильтра:

• очищает воду от тяжёлых металлов;
• дезинфицирует;
• препятствует движению донных материалов (песка, супеси);
• не поглощает воду, а значит, прослужит долгое время.

К недостаткам этого материала можно отнести необходимость его покупки (жадеит добывают в карьерах, не факт, что месторождения расположены в вашем регионе). Стоимость минерала – от 60 руб./кг.

Шунгит – средство очистки воды

Материал, представляющий собой крупные частицы окаменевшей нефти.

Шунгит обладает способностью эффективно очищать колодезную воду от:

• нефтепродуктов;
• тяжёлых металлов;
• органических примесей;
• микроорганизмов;
• излишков железа (железный привкус воды);
• взвесей, замутнений.

Шунгит также обладает полезным свойством насыщать колодезную воду ценными для живых организмов микроэлементами.

Данный материал достаточно дорогой по стоимости, но его применение незаменимо для колодцев, расположенных вблизи промышленных предприятий и автомобильных дорог.

Цеолит – элитный материал

Цеолит – природный пористый материал вулканического происхождения. Является естественным сорбентом, поглощающим нитраты и соединения тяжёлых металлов.

Способствует снижению радиоактивного фона, разрушает фенолы и прочие вещества, вредные для человека, растений и животных. Эффективность этого материала в качестве донного фильтра обходится дорого – от 600 рублей за 10 кг.

Геотекстиль – барьер от загрязнений

Иногда для устройства донного фильтра применяется полимерный материал – геотекстиль высокой плотности. Особенность этого фильтра заключается в том, что он отлично фильтрует физические взвеси, не улучшая при этом химические и бактериологические показатели воды.

Использование плотного геотекстиля в качестве основного материала для фильтра целесообразно в том случае, если в колодец поступает небольшое количество газа, например сероводорода.

Возможный вред

Противопоказаний к использованию каменных донных фильтров для очистки воды в колодце нет. Некоторые не советуют использовать их при онкологических заболеваниях, но официальных данных на этот счет нет.

При превышении рекомендуемого количества камней могут проявляться неприятные симптомы. Возможный вред от минералов напоминает симптомы отравления – тошнота, рвота, слабость. В таком случае прием воды из колодца нужно прекратить, достать часть камней.

Для очистки колодезного резервуара или скважины отлично подходят камни

Важно их хорошо промыть перед использованием и не забывать менять

Назначение донного фильтра

Донным фильтром называют насыпь, выполненную слоями из различных природных материалов (галька, гравий, крупный песок). Проходя через них, влага избавляется от мелких частиц и загрязнения. Кроме этого насыпь предотвращает размывание стенок и дна источника. Далеко не во всех случаях обустройства колодца фильтрующий элемент является необходимым.

Фильтрующий элемент на дне колодца

В процессе копки шахты выясняется структура породы, из которой будет осуществляться водоснабжение. Прочный глинистый или скалистый грунт засыпки не требует. Влага не будет содержать мелких частиц и мути. В такой ситуации закладка фильтрующего барьера принесет больше вреда, чем пользы. Она может препятствовать свободному истоку воды из ключей.

В каких случаях фильтр на дне колодца необходим:

• источник вырыт на подвижном грунте с рыхлой структурой;
• вода поступает под сильным напором, способным размыть дно;
• шахта попала на плывун;
• необходимо защитить насосное оборудование от мелкого песка;
• значительные перепады уровня жидкости по сезонам;
• качество жидкости неудовлетворительное, присутствует осадок и мутность.

Схема размещения донного фильтра

Донный фильтр

Логично предположить, что если механические примеси поднимаются со дна, будучи взбаламученными работой насоса или движением ведра, то избежать этого можно, просто не опуская водоподъемное устройство слишком глубоко. Но если столб воды в колодце невелик, это невозможно. Выход один: устанавливать на дно фильтр (см. Фильтр для колодца: как правильно установить).

В каких случаях он необходим

Фильтр нужен далеко не всегда, а в некоторых случаях он даже может стать причиной пересыхания колодца или падения уровня воды в нем. Но вначале рассмотрим ситуации, когда без него не обойтись.

Решение принимается в зависимости от того, из чего состоит дно колодца:

Фильтр нужен обязательно, если колодец стоит на плывуне – текучем (см. Как пройти плывун в колодце без проблем), насыщенном грунтовой водой песке. Вода в нем всегда содержит взвешенные примеси. Чтобы не допустить их попадания в насос и вообще в верхний эксплуатируемый водяной слой, под фильтр устанавливается ещё и деревянный щит или металлическая сетка.

Плывун в колодце

• Донный фильтр укладывают и в колодцы с песчаным дном, вода в который поступает путем просачивания. Если же она точечно бьет ключом, это не обязательно.
• Дно из сильно размываемой рыхлой глины также нуждается в изоляции, особенно если колодец неглубокий. В случае, когда столб воды большой, а динамический уровень не подбирается близко ко дну с мутной водой, тоже можно обойтись без фильтра.

А вот колодцам с плотным глинистым дном, из которого бьют родники, фильтр только навредит, так как засыпка может перекрыть им путь. В этом случае в нем совершенно нет необходимости, так как вода не размывает породу.

Особенности устройства

Фильтр на дно колодца обычно сооружают из нескольких слоев засыпки, каждая из которых имеет разную фракцию зерен. Оптимальное количество слоев – три: мелкозернистый, крупнозернистый и камни диаметром от 5 см.

А вот порядок слоев может отличаться в зависимости от породы, формирующей дно:

• Если это рыхлая глина, которая размывается водой, то сначала на дно укладываются крупные камни, затем крупнозернистая засыпка с фракцией около 1 сантиметра, а сверху – мелкозернистая (кварцевый или хорошо промытый речной песок). Такой фильтр называют прямым.
• Если дно образовано рыхлым песком, фильтр укладывают в обратном порядке. Он так и называется: обратный. Такой способ его устройства не позволяет породе подниматься от водяных струй со дна или движения воды при её откачивании.

Фильтры обратной и прямой засыпки

Если вам «повезло» нарваться на плавун, ситуацию спасет прямой фильтр, но он укладывается не прямо на дно, а на специальный щит.

О том, как и из чего изготовить такой щит, расскажем чуть позже, а сейчас – о том, какие материалы используются для донного фильтра.

Материалы для устройства фильтра

К материалам, из которых сооружается донный колодезный фильтр, предъявляются определенные требования. Они не должны вступать в реакцию с водой, создавая опасные для здоровья вещества, не должны гнить и разлагаться.

Наиболее подходящими считаются следующие породы:

Кварцевый песок, обладающий способностью отфильтровывать мельчайшие взвешенные частицы. Он должен быть очищен от органических загрязнений, земли, глины, для чего перед укладкой в колодец его промывают. Делается это путем заливки большим количеством воды и взбалтывания, после чего воду с примесями сливают. Промывку повторяют многократно до тех пор, пока сливаемая вода не станет чистой и прозрачной.

Промытый кварцевый песок

• Речная галька. В зависимости от фракции, используется для среднего или крайнего слоя. Она не взаимодействует с водой, химически нейтральна и, в отличие от гранитной крошки и некоторых других материалов, не «фонит».
• Шунгит. Горная порода, представляющая собой окаменевшую нефть. Помимо высоких фильтрующих характеристик обладает способностью обеззараживать воду (см. Дезинфекция колодца: для чего нужна), насыщать её минералами, очищать от солей тяжелых металлов, нефтепродуктов, органики.

Минерал шунгит

• Гравий. Осадочная горная порода с рыхлой структурой. Его, как и речную гальку, перед засыпкой тоже промывают под струей чистой воды.
• Жадеит. Лучший материал для грубой фильтрации. Добывается механическим способом, поэтому имеет вид камней неправильной формы – щебень. Ни в коем случае нельзя путать его со щебнем из гранита или известняка. Первый обладает повышенным радиационным фоном, а второй не очищает, а загрязняет воду, со временем размываясь.

Жадеитовый щебень

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 двух метров. 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 метра 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. И, 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.

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