Донный фильтр для колодца: технология обустройства и обзор фильтрационных материалов

Принцип работы

Принцип работы очищающего устройства донного типа заключается:

• Помпа, расположенная под решеткой, забирает воду.
• Проходя сквозь почву, вода фильтруется, освобождаясь от грязи, бактерий.
• Жидкость возвращается в резервуар.

Фильтр в аквариуме работает, применяя природный метод: нитрифицирующие организмы, живущие в субстрате, перерабатывают остатки органики. При применении устройства донного типа слой почвы должен быть равен 4 см и более.

Некоторые аквариумисты улучшают работу фильтра, оснащая устройство аэратором, вследствие чего в аквариуме выполняется и фильтрация, и аэрация.

Назначение и принцип работы

Донный фильтр, или фальшдно, состоит из следующих элементов:

• помпа;
• решетчатая пластина;
• система трубок;
• грунт.

Назначение данной конструкции – принудительная очистка аквариумной воды. Принцип работы устройства заключается в том, что под действием насоса вода проходит через фильтрующий материал, сетку и уложенную на нее землю, тем самым очищаясь от механических загрязнений.

Данный фильтр относится к категории внутренних. Он укладывается непосредственно на дно искусственного водоема, поэтому устанавливать его необходимо в первую очередь. Сначала в аквариуме размещают трубки, затем – решетчатую пластину с мелкими ячейками, а поверх нее насыпают субстрат. Следует помнить, что мелкий песок может забить отверстия сетки и нарушить работу фильтра, поэтому в качестве грунта необходимо использовать гальку или камни. При данном методе фильтрации нитрифицирующие бактерии, обитающие в субстрате, будут перерабатывать органику, поэтому слой грунта должен составлять не менее 4 см и быть рыхлым.

По способу фильтрации различают системы прямого и обратного действия. Принцип прямого метода очистки заключается в том, что помпа подает воду через слой грунта и расположенную под ним решетку в пространство между фальшдном и настоящим дном аквариума, где располагаются трубочки с отверстиями для забора воды или непосредственно картриджи фильтра. Пройдя через фильтрующий материал, отфильтрованная вода возвращается обратно в водоем. При обратном способе очистки помпа прокачивает воду в обратном направлении; при этом грязная вода сначала проходит через фильтрующее устройство, а затем – через решетчатое фальшдно и почву на нем, возвращаясь в резервуар.

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

Разновидности донных фильтров

Донные фильтры различного типа выполняют задачу не только по очистке воды, но и по предотвращению размытия водоносного слоя грунта. Подобное явление может привести к проседанию и разрушению самой шахты колодца.

Для того чтобы создать эффективную систему очистки грунтовых вод, потребуются такие материалы и приспособления:

• лопата;
• ведро;
• сито;
• металлический тазик;
• ножовка по дереву;
• электрическая или аккумуляторная дрель;
• чистый песок;
• щебень;
• гравий;
• окаменевшая нефть.

В зависимости от особенностей грунта выбирается один из способов обустройства донного фильтра. Остановимся коротко на каждом из них.

Прямой донный фильтр

Такой вариант очистки воды применяется в тех случаях, когда дно колодца состоит из неустойчивого грунта. Это может быть мягкая глина или песчаный плывун. Подобная субстанция нестабильна и нуждается в укреплении.

Обустройство фильтров для таких грунтов осуществляется в такой последовательности:

1. Проводится выемка ила, грязи и мусора из котлована. Его дно выравнивается и утрамбовывается.
2. На дно ямы насыпается камень крупной фракции. Его слой должен быть не менее 30 см. Чтобы стенки шахты не размывались, щебень в них вдавливается с определенным усилием.
3. Поверх крупного гравия засыпается материал мелкой фракции. Толщина этого слоя должна быть 25-30 см. Не следует использовать мелкий гравий или отсев. Этот материал имеет особенность спрессовываться и образовывать слой, напоминающий бетон. В результате ток воды прекращается.
4. Засыпается крупный кварцевый песок, предварительно промытый и прокаленный на огне. В нем происходит тонкая очистка воды от органики и химических примесей.

Последним укладывается слой шунгита. Окаменевшая нефть завершает процесс фильтрации, выдавая экологически чистый продукт.

Обратный донный фильтр

Обустройство обратного донного фильтра проводится в колодцах с сильным напором поступающей в него воды. Задачей такого сооружения является укрепление водоносного слоя и предохранение его от попадания мусора, который может испортить качество жидкости.

https://youtube.com/watch?v=wgqUOYufzmA

Обустройство обратного донного фильтра проводится в такой последовательности:

1. Дно колодца очищается от ила, грязи и мусора.
2. Проводится укладка толстого (до 40 см) слоя песка, предварительно очищенного и продезинфицированного путем обжига.
3. На песок укладывается шунгит. Для качественной дезинфекции достаточно 10 см этого сорбента.
4. Аккуратно насыпается мелкий гравий с фракцией 1-2 см. Трамбовать его не нужно, чтобы обеспечить свободный ток воды.
5. Засыпаются крупные камни размером 4-6 см. Этот слой нужно разровнять для равномерного поступления жидкости.

При необходимости слой песка накрывается деревянным щитом. Такое решение применяется в тех случаях, когда есть угроза размытия дна колодца плывунами. Щит изготавливается из древесины, устойчивой к влаге. Лучше всего использовать дуб, лиственницу или кедр. Щит собирают из досок, которые прибиваются к брусу. В досках просверливают множество отверстий диаметром 10 мм. После этого щит устанавливается в шахте колодца. Сверху на него укладывается слой мелкого и крупного гравия. Камень выполняет задачу по очистке воды и удержанию дерева.

Поскольку от влияния влаги со временем портится даже самая прочная древесина, то каждые 4-5 лет колодец необходимо осушать и проводить замену щита. Использованные доски лучше просушить и сжечь. Применять их в строительстве не рекомендуется, так как за годы эксплуатации материал пропитался химическими и органическими веществами.

Обустройство бетонного фильтра

Довольно часто владельцы участков сталкиваются со скудным поступлением воды со дна колодца. Для того чтобы увеличить объем поступающей жидкости, делается дополнительный стеновой фильтр.

Выполняется это мероприятие в такой последовательности:

1. В стенах шахты просверливаются отверстия. Для этого лучше использовать коронку диаметром 100 мм. Количество отверстий определяется напором поступающей воды.
2. Замешивается цементный раствор. В него загружается гравий. Проводится тщательное перемешивание камней до тех пор, пока они не будут полностью покрыты раствором.
3. Камни набиваются в отверстия шахты и фиксируются до полного застывания цемента фанерой или досками.

Такие фильтры обеспечивают поступление воды, очищенной от песка и прочих механических примесей.

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

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.

Варианты наполнителей

Наиболее распространенными и доступными материалами для наполнения фильтровальной системы аквариума являются синтепон и поролон. Они способны принимать любые формы, а также выступать в качестве механических и биологических фильтров. В порах этих материалов достаточно места для распространения бактерий. Периодически необходимо промывать наполнитель, чтобы избавиться от слизи, которая забивает фильтровальную систему. Кроме этого, в порах может оседать ил, который не должен находиться внутри фильтрационной системы, мешая ее работе. Существует несколько вариантов наполнения внешних аквариумных фильтров:

• Фильтрующая вата — бюджетный наполнитель, который пригоден к многократному использованию. Он легко моется, с его помощью пространство фильтра заполняется достаточно плотно, что исключает вероятность протечки. Является оптимальным вариантом для применения на завершающем этапе очистки.
• Керамические кольца используют для одинакового распределения потоков воды, которые обеспечивают транспортировку кислорода к бактериям.
• Пластиковые био-шары. Их движение в воде способствует равномерному омыванию всех фильтрующих материалов. Следует отметить, что этот наполнитель можно использовать в качестве субстрата для поддержания жизнедеятельности бактерий.

Наполнить аквариум можно различным материалом

Как сделать щит под фильтр

Как выше уже упоминалось, при наличии плавуна фильтр засыпается не прямо на дно, а на специальный деревянный щит. Либо на плавун насыпают камни слоем 20-30 см, а уже поверх них закрепляют металлическую сетку.

Щит из сетки

Для изготовления потребуется сетка с размером ячеек до 2 мм и два плоских обруча. Все детали должны быть из оцинкованной или нержавеющей стали, устойчивой к коррозии. Иначе вода будет иметь металлический привкус, а сам щит долго не прослужит.

Сетку вырезают по диаметру колодца и закрепляют между обручами, после чего устанавливают над каменным фильтром с помощью вмонтированных в стенки колодца стопорных штырей.

Сетчатый фильтр

Деревянный щит

Для его изготовления любая порода дерева не подходит. Это должны быть дуб, осина, можжевельник или другая древесина, устойчивая к воздействию воды.

Можжевельник – самый лучший вариант, так как он помимо всего прочего обеззараживает воду, обладая антибактериальными свойствами. Вам потребуются прочные доски и бруски из этих пород, а также гвозди из оцинковки.

Щит сбивается из плотно подогнанных друг к другу досок, уложенных на два бруска сечением 5х5 см. Затем из него выпиливается круг, соответствующий внутреннему диаметру колодца.

Щит из осины

В центре деревянного круга просверливают несколько сквозных отверстий диаметром 5-6 мм для циркуляции воды, оборачивают его геотекстилем и опускают на дно.

На щит укладывается прямой фильтр: сначала камни крупной фракции, затем средней и мелкой. Каждый слой делается толщиной 15 см, но если столб воды в колодце небольшой, верхние можно уменьшить в 2-3 раза.

В отличие от сетчатого, деревянный щит долго не прослужит: дерево со временем начнет разлагаться, придавая воде неприятный вкус и запах. К тому же плавун будет постепенно засасывать его, лишая эффективности. Поэтому его меняют при каждой чистке колодца или не реже раза в пять лет.