Фильтры воды для скважин

Фильтр — важнейшая конструктивная часть скважины. От правильного выбора фильтра зависят качественная работа скважины и ее долговечность.

Фильтр состоит из рабочей (фильтрующей) части, надфильтровой трубы и отстойника. Фильтр обеспечивает удержание стенок скважины от обвалов и пропускает воду из песков в скважину. При этом сопротивление входу воды должно быть минимальным.

В процессе эксплуатации поверхность фильтра забивается песком ввиду наложения песчинок на входные отверстия и застревания их в самих отверстиях. Кроме того, стечением времени он подвергается коррозии, продукты которой в виде ржавчины начинают закрывать отверстия и забивать фильтрующую сетку. Неизбежен и процесс выпадения из воды в осадок химических веществ, состоящих в основном из соединений железа, кальция и магния. Осадки такого типа имеют пастообразную структуру. Они покрывают сетку, забивают пространство между сеткой и трубой, перекрывают входные отверстия, накапливаются на внутренних стенках-фильтра и труб. Поэтому скважину периодически надо чистить, а иногда и менять фильтр, о чем будет сказано ниже.

Для создания благоприятных условий работы фильтра вокруг него делают гравийную обсыпку, которая создает зону высокой проницаемости и позволяет увеличить входные отверстия в фильтре.

Для трещиноватых склонных к обрушению пород фильтр делают из труб с просверленными в них отверстиями или с профрезированными щелями.

Рис. 1. Расположение отверстий и щелей на каркасах фильтров

Для гравийно-галечниковых отложений фильтр делают из труб с продольными щелями или с покрытием крупной сеткой. Для песков обычно применяется фильтр с уелкой сеткой из латуни. Во всех случаях необходимо подбирать фильтр в зависимости от состава породы водоносного слоя. Для этого при бурении отбирают образцы породы на анализ.

Основа любого фильтра — опорный трубчатый каркас. Его желательно изготовлять из обсадных труб. Можно применятьтакже трубы из пластических материалов или асбестоцемента. Пластмассовые трубы должны отвечать требованиям санитарно-эпидемиологических служб, т.е. необходимо разрешение для использования их в питьевом водоснабжении. Такими трубами могут быть полиэтиленовые, полипропиленовые и стекло-пластиковые.

Трубчатый каркас покрывают фильтрующей сеткой, под которую подматывают проволоку, чтобы сетка не прилегала к трубе. В этом случае фильтр работает всей своей поверхностью. Вместо сетки на перфорированный трубчатый каркас можно наматывать проволоку (желательно из нержавеющей стали) с таким шагом, чтобы щели между проволоками не пропускали песок. Можно также применять тонкие листы из нержавеющей стали со штампованными щелями.

Следует иметь в виду, что состав водовмещающего песка неоднороден по размерам песчинок. В нем могут преобладать крупные или мелкие частицы. Фильтр подбирается с таким расчетом, чтобы часть песка проходила через него, оставляя с наружной его части крупные частицы, которые формируют естественный фильтр с.повышенной проницаемостью.

Каркасы для фильтров должны обеспечивать длительную работу фильтра, иметь хорошую механическую прочность, обладать достаточной пропускной способностью для воды.

Дырчатые каркасы (рис. 1, а) изготовляют путем сверления в них отверстий. Отверстия могут располагаться в ряд или в шахматном порядке. У каждого отверстия должна быть снята фаска, т. е. проведена раззенковка их. В противном случае очаги коррозии появляются в первую очередь в местах, где имеются острые кромки. Для неглубоких скважин следует делать отверстия диаметром 12 мм.

Рис. 2. Сетки для фильтров: 1 — основа; 2 — уток

Расстояние между центрами отверстий в горизонтальном и вертикальном рядах обычно 25 мм.

Щелевые каркасы (рис. 1, б) делают путем фрезерования Ширина щели принимается от 3 до 5 мм в зависимости от состава породы, длина — 25—75 мм. Щели располагаются в шахматном порядке или в поясном. Щелевые каркасы не разрешается забивать, так как они имеют более низкую механическую прочность на продольный изгиб.

Фильтрующая поверхность обычно выполняется путем покрытия каркаса сеткой . Сетку берут галунного (рис. 2, а) или квадратного (рис, 2,6) плетения. Под сетку на трубу наматывают спирально проволоку диаметром 2,5—3 мм из нержавеющей стали с. шагом 15— 25 мм. Предпочтение следует отдавать сетке галунного плетения из латуни, так как она имеет лучшую проницаемость и прочность.

Сетки подбирают путем просеивания через них сухого песка. Обычно принимается сетка, пропускающая половину просеиваемого песка. Если пески очень мелкие, то принимают ту сетку, которая при просеивании пропустила примерно 70%. Для крупного песка достаточно просева в 25%.

Мелким считается песок со средним диаметром частиц от 0,1 до 0,25 мм, средним — 0,25—0,5 мм, крупным — 0,5—1 мм. Средний диаметр частиц можно ориентировочно определить с помощью лупы, насыпав его на миллиметровую бумагу.

Для песков применяют сетки галунного плетения № 6/70; 7/70; 8/70; i0/70; 12/90. В числителе обозначено количество проволок основы, а в знаменателе — утка на квадрат сетки с размером 25X25 мм. Для гравия (размеры частиц более 1 мм) следует использовать сетки квадратного плетения.

Подмоточную проволоку припаивают к каркасу в точках через 0,5 м подлине каркаса. Сетку крепят на каркас путем скручивания проволокой, пайкой или сшиванием. При скручивании сетку надевают на каркас внахлест и стягивают по спирали проволокой. Концы проволоки зачека-нивают или запаивают на трубе. Шаг проволоки составляет 50—100 мм. После закручивания каждый виток проволоки перегибают для стяжки пассатижами. При спайке сетку закрепляют одним краем на каркасе и припаивают ее. Затем припаивают второй край внахлест. Сшивают сетку латунной проволокой по схемам, показанным на рис. 3. Концы ее заматывают проволокой.

Рис. 3. Схемы сшивания сетки: а — одной, проволокой; б — двумя проволоками; в — схема сшивания; 1— стержни; 2 — сшивная проволока

При покрытии каркаса проволочной спиралью подбирают щель, равную среднему диаметру частиц породы. Проволоку надо навивать под натяжением вручную или на токарном станке. Используется проволока диаметром 2—2,5 мм из нержавеющей стали Под проволоку подклады-ваются 8—12 продольных прутков диаметром не менее 5 мм.

Гравийные фильтры применяют для улучшения работы скважины. Для создания гравийной обсыпки ствол скважины бурят диаметром на 100 мм больше диаметра фильтра. Гравий на забой засыпают с поверхности. Подбирают его с таким расчетом, чтобы его средние частицы были в 5—10 раз больше средних частиц породы.

Обычно гравийно-песчаные фильтры устраивают в мелких песках, которые заглинизированы. Если они устойчивы, то фильтр спускают на водоподъемной колонне. Если не устойчивы, то вначале опускают обсадную-колонну, а в нее— фильтр. Затем обсадную колонну извлекают на высоту рабочей части фильтра и отстойника. При спуске фильтра необходима его центровка с помощью специальных ушек, приваренных к отстойнику и подфильтровой трубе.


Яндекс.Метрика Valid CSS!