Водоснабжение дома и дачи из скважины

Водоснабжение коттеджа или дачи из артезианской скважины предполагает организацию специальных работ, начиная от непосредственно бурения скважины и заканчивая установкой системы очистки воды для водопровода на даче. Во-первых, необходимо определиться с глубиной залегания воды, то есть с «водоносностью» участка.

Условно считают, что вода располагается в песчаном или известняковом слоях грунта.

«Песчаные» слои залегания воды:

• колодезные 10-15 метров,
• четвертичные 15-30 метров,
• меловые 30-50 метров.

«Известняковые» слои залегания воды — от 30 до 230 м — называются артезианскими.

Для большого расхода воды необходима скважина глубиной от 20 до 200 метров, в зависимости от залегания подземных вод. Поверхностные воды в колодцах не в состоянии обеспечить водопотребление до 500 литров в час. Они надежны при водопотреблении до 100 литров в час, но санитарное качество колодезной воды, естественно, очень низкое для водопровода в частном доме. Отходы промышленных предприятий попадают даже в самые глубокие уровни почв. Нитраты и нитриты, тяжелые металлы, бактериальные загрязнения — источник многих бед для здоровья человека — попадают в организм вместе с водой.

Скважина по суммарным затратам гораздо дороже колодца, но риск попадания некачественной воды при правильной технологии очистки воды минимален. В этом смысле скважина является более безопасным вариантом для водопровода на даче.

Скважина «на песок» гарантированно обеспечит водой дом, имеющий не более двух точек водозабора — кран на кухне и кран для полива. Водопровод на даче с небольшим расходом воды вполне разумно оборудовать на «песчаной? скважине. Однако, чтобы сделать? полноценный» дачный водопровод или обеспечить водой современный коттедж, который имеет стиральную и посудомоечную машины, несколько туалетов и даже бассейн, необходима глубокая артезианская скважина.

Срок службы скважины «на песок», даже если она установлена строго в соответствии с технологическими стандартами и качественно, не велик и составляет в среднем не более 15 лет. Водоотдача песчаной скважины также не постоянна и в засушливое время может «пересохнуть».

Совсем другое дело артезианская скважина, которая может бесперебойно работать до 50 лет. Это — отличный вариант для водопровода в частном доме.

Артезианская скважина для оборудования водопровода на даче требует установки обсадной колонны для предотвращения обрушения стенок скважины при проходе через рыхлые слои грунта. Для изоляции стенок скважины сейчас широко используют современные материалы — компактониты, которые засыпаются в скважину в виде таблеток. Под действием воды они превращаются в непроницаемую пластическую массу, которая образует у входа в целевой горизонт надежную изоляцию и не позволяет проникнуть загрязнениям в воду. В качестве внутренних обсадных труб сейчас широко используют трубы из пищевых поливинилхлоридных пластиков (ПВХ, ПНД), которые легки, прочны, долговечны, не боятся коррозии.

Водопровод на даче начинается с бурильных работ. Бурение скважины производится специальными бурильными установками, после чего в скважину устанавливают специальные стальные трубы. В них устанавливают погружной насос необходимого диаметра, после чего устанавливают напорный трубопровод, который от насоса выходит на поверхность и выводится в дом. Для того чтобы исключить промерзание трубопровода в зимний период, необходимо, чтобы верхняя часть скважины с вводной трубой была углублена не менее чем 1,5?2 метра в землю. Для исключения смешивания воды из скважины с грунтовыми водами необходима установка кессона (колодец в виде подземной металлической камеры), которая обеспечивает удобство эксплуатации насоса и обслуживания системы водоснабжения.

Дачный водопровод или водопровод в частном доме требует установки на первом этаже дома мембранного бака достаточной емкости, в зависимости от производительности насоса. Этот бак необходим для оптимизации работы погружного насоса за счет хранения запаса воды под давлением. Вода поступает в открытый кран не от насоса, а под давлением из этого бака, что увеличивает срок службы насоса, поскольку он работает в автоматическом режиме и включается только при больших расходах воды или при понижении давления в системе до нижней установленной границы. При этом он закачивает воду в бак до тех пор, пока давление в нем не достигнет максимального значения.

Бурение скважины обычно занимает до семи дней, в зависимости от ее глубины и сложности работ. Определение водоносного слоя под силу только профессионалу-бурильщику.

После бурения скважины необходима длительная прокачка воды для оценки ее производительности. Также весьма важно сделать химический анализ и убедиться, что вода соответствует требованиям ГОСТа. После всех работ владельцу выдается паспорт на скважину, где указаны все ее основные характеристики — паспорт может потребоваться как для органов местного надзора, так и при ремонтных работах.

Индивидуальные скважины можно условно разделить на два типа: мелкие и глубокие.

Мелкая скважина

Мелкая скважина бурится, как правило, на водоносные песчаные горизонты, залегающие на глубине 15-35 метров. Бурение производится шнеками, которые по виду представляют собой рабочую часть штопора.

Типичная схема мелкой скважины:

• герметичный оголовок с замком и вводом-выводом для шланга от насоса
• обсадная колонна (сталь 20, диаметр 127?159 мм, резьбовое соединение)
• уровень воды
• бытовой погружаемый электронасос
• фильтр (сетка галунного плетения из нержавеющей стали, 52-72 отверстия на 1 кв.см)
• отстойник с гравийной подсыпкой
• водоносный горизонт (песок)
• водоупор (глина)

В качестве обсадной колонны используются бесшовные горячекатанные трубы (Сталь 20) диаметром 127-159 мм, тип соединения — резьбовой. Фильтр представляет собой перфорированную стальную трубу, оснащенную сеткой галунного плетения из нержавеющей стали или латуни — 52, 56, 68. Эксплуатация скважины осуществляется с помощью насосов вибрационного действия ( «Малыш», «Водолей» и т.п.). Производительность ее составляет 0,3-0,5 м³ /час. В силу своей малодебитности скважины данного типа малопригодны для водоснабжения и применяются, в основном, для полива садовых участков. Впрочем, иногда они могут использоваться для водоснабжения небольших дачных домиков, при этом применяется бак-наполнитель. Как правило, вода из таких скважин относится к разряду технической и малопригодна для бытовых нужд и питья.

Глубокая скважина

Для автономного водоснабжения наилучшим вариантом является артезианская скважина глубиной более 30 метров (известняковые водоносные слои). Бурение в данном случае производится с промывкой более мощными установками роторного типа и последующей цементацией затрубного пространства. В качестве промывочных жидкостей применяют экологически чистые буровые растворы и добавки к ним, имеющие сертификат качества и исключающие возможность загрязнения вскрываемых водоносных горизонтов. Для цементации затрубного пространства используют высококачественные цементные смеси, обеспечивающие надежную изоляцию и исключающие вероятность загрязнения с поверхности вскрытых водоносных горизонтов.

Выход с глубокой скважины может достигать 5 м³ /час. Оснастив ее соответствующим водоподающим оборудованием, можно создать систему комфортного водопотребления.

В качестве обсадной колонны, так называемого кондуктора, служат трубы (Сталь 20) диаметром 133 мм. Непосредственно в интервале водоносного горизонта возможна установка перфорированной колонны.

Существует несколько вариаций обустройства скважин. Например, ЗАО «Гидроинжстрой», согласно своей технологии, в качестве эксплуатационной колонны использует поливинилхлоридные трубы (ПНДТУ 273) с толщиной стенки 12 мм и диаметром 135 мм, которые соответствуют требованиям, предъявляемым к пищевым пластикам. К тому же на вкусовые качества воды, в отличие от металлических, такие трубы не влияют.

Типичная схема для глубокой скважины:

• обсадная колонна (кондуктор — сталь 20, диаметр 159-219 мм);
• эксплуатационная колонна (сталь 20, диаметр 133 мм, резьбовое соединение);
• уровень воды;
• фильтр (открытый ствол диаметром 90 мм);
• черные глины (региональный водоупор);
• известняк трещиноватый — водоносный горизонт;
• нижний водоупор.

В общую цену работ на объекте должны быть включены проезд к месту бурения, производство работ, стоимость материалов, откачка и гарантия на пробуренную скважину до нескольких лет.

Договор на производство работ по бурению эксплуатационных промышленных скважин для централизованного водоснабжения заключается только в том случае, если у заказчика имеется в наличии лицензия на право пользования недрами (водопользование), которая выдается территориальным органом управления фондом недр и субъектом Федерации, на территории которого будет осуществляться бурение. Производство буровых работ для централизованного водоснабжения осуществляется строго по проектам при наличии разрешения на бурение скважин.

В зависимости от местоположения и геологических условий бурение промышленных эксплуатационных скважин производится мощными буровыми установками.

Материалы и оборудование

При монтаже скважинного водоснабжения рекомендуется использовать экологически чистые сертифицированные материалы производства ведущих отечественных и западных фирм, таких как GRUNDFOS, WILLO (Германия), PEDROLLO (Италия) и др.

Обеспечение автоматического управления погружным насосом производится с помощью мембранного бака, но при этом используется реле давления и система управления, которые, взаимодействуя, поддерживают постоянное давление в системе.

Системы очистки воды

В современной технике водоснабжения реализован целый ряд устройств, позволяющих решать практически любые проблемы с водой. Все эти сложные системы можно назвать фильтрами. Они могут быть классифицированы по своему применению, то есть в зависимости от конкретной функции.

Требуют решения следующие свойства воды:

• наличие нерастворенных механических примесей;
• необходимость корректировки уровня рН;
• растворенные в воде железо и марганец;
• жесткость;
• наличие привкуса, запаха, цветности;
• бактериологическая загрязненность.

Необходимые фильтры и оборудование:

• фильтр осадочный;
• фильтр обезжелезивания;
• умягчитель;
• бак-солерастворитель;
• фильтр угольный;
• ультрафиолетовый стерилизатор;
• система подготовки питьевой воды.

Осадочные системы:

Предназначены для удаления из воды механических частиц, песка, взвесей, ржавчины, а также коллоидных веществ. Для удаления относительно крупных частиц (свыше 20-50 микрон) применяют сетчатые или дисковые системы. Недостаток — сравнительно низкая грязеемкость. При сильном загрязнении воды или большой производительности они требуют частой промывки. В этих случаях целесообразно применение автоматизированных систем засыпного типа. В качестве фильтрующей среды применяют в основном обезвоженный алюмосиликат, обеспечивающий фильтрацию частиц от 20 микрон. Для более тонкой очистки применяют засыпку из специальной керамики.

Системы-корректоры рН:

Необходимость в корректировке уровня рН возникает в случае необходимости борьбы с коррозией, так как вода с низким (меньше 6) или с высоким (выше 8) рН обладает повышенным коррозионным воздействием. Для обеспечения оптимального режима эксплуатации систем очистки воды и для нормальной работы некоторых видов фильтрующих сред требуется определенный уровень рН.

Для изменения уровня рН применяются засыпки на основе природных кальцитов, которые, постепенно растворяясь, увеличивают рН. Также используется дозированное добавление в воду химических веществ, понижающих уровень рН.

Системы-обезжелезиватели:

Системы этого класса предназначены главным образом для удаления из воды железа и марганца, имеющихся там в растворенном состоянии. В качестве фильтрующей среды используются различные природные вещества, включающие в свой состав двуокись марганца (Birm, Filox, Greensand и т.п.). Двуокись марганца служит катализатором реакции окисления, при которой растворенные в воде железо и (или) марганец переходят в нерастворимую форму и выпадают в осадок, который задерживается в слое фильтрующей среды и в дальнейшем вымывается в дренаж при обратной промывке. В процессе окисления железа и марганца некоторые системы также эффективно удаляют растворенный в воде сероводород. Некоторые из фильтрующих сред требуют регенерации перманганатом калия. При больших концентрациях железа и (или) марганца применяют специальные методики, способствующие их более интенсивному окислению. Наиболее перспективным направлением в этой области представляется озонирование.

Системы-умягчители:

Обширный класс устройств, предназначенных для снижения жесткости воды. Благодаря применению специальных засыпок системы этого типа могут обладать комплексным действием и способны также удалять из воды определенные количества железа, марганца, нитратов, нитритов, сульфатов, солей тяжелых металлов, органических соединений.

Активированный уголь уже давно применяется в водоочистке для улучшения органолептических показателей воды (устранения постороннего привкуса, запаха, цветности). Благодаря своей высокой адсорбционной способности активированный уголь эффективно поглощает остаточный хлор, растворенные газы, органические соединения. Но так как накапливающаяся органика трудно выводится из угля при обратной промывке, возможен залповый сброс загрязнений в выходную линию. Для предотвращения этого засыпка из активированного угля требует периодической замены. В настоящее время для увеличения ресурса работы применяют активированный уголь из скорлупы кокоса, адсорбционная способность которого в 4 раза выше, чем угля, получаемого традиционными методами (например, из древесины березы). Для борьбы с биологическим зарастанием применяют также специальные угли с бактериостатическими присадками, а также системы промывки обратным током.

Ультрафиолетовые стерилизаторы:

Наиболее распространенным методом борьбы с бактериологическим загрязнением (наличием в воде микробов и бактерий) является облучение воды ультрафиолетом. Параметры излучения подобраны таким образом, что гарантируют почти полную стерилизацию воды. В качестве стерилизаторов этого типа широко применяются специальные ультрафиолетовые лампы, смонтированные в жестком корпусе, внутри которого протекает вода, подвергаясь воздействию ультрафиолетового излучения.

Системы подготовки питьевой воды:

Наиболее прогрессивными системами подготовки питьевой воды в настоящее время являются обратно-осмотические системы. Вода, получаемая с помощью таких установок, обладает прекрасными вкусовыми качествами и по своим свойствам близка к талой ледниковой воде. Ключевой компонент такой системы — полупроницаемая мембрана, от качества и материала которой зависит степень очистки воды, достигающая 98-99%. Для обеспечения нормальной работоспособности система комплектуется предварительными картриджными фильтрами, насосом и т.д. в зависимости от параметров исходной воды. Устанавливаются такие системы, как правило, на кухне и используются только для получения воды, расходуемой на пищевые цели. Также могут быть использованы коммерческие системы подготовки питьевой воды.

Выбор насосного обрудования

Одним из ключевых механизмов скважинного водоснабжения является насос. Глубинные скважинные насосы способны поднимать воду с глубины до 300 м, создавая при этом необходимое давление воды в доме с расходом до 15 м³ /час. В этом случае при достаточно больших расходах применяются гидроаккумуляторы емкостью 300 л и более. Расчет и подбор оборудования на стадии проектирования системы автономного водоснабжения производится на основании исходных данных об источнике водоснабжения. В случае использования скважины главным требованием к насосному оборудованию является надежность. Поэтому насосы ведущих западных компаний имеют несколько степеней защиты: от «обсыхания», перебоев напряжения, попадания в водозабор мелких камней и др.

В каждом конкретном случае выбирается оптимальный вариант насоса с учетом таких параметров как внутренний диаметр обсадной трубы скважины, глубина зеркала воды, необходимый расход и давление воды.

Правильно выбрать оборудование, необходимое для обустройства водоснабжения дачи или загородного дома, Вам помогут статьи нашего сайта, в которых представлена информация о гидравлическом оборудовании для автономных водопроводных систем.

Предлагаем ознакомиться с разделами сайта, посвященными основным видам технических средств водоснабжения, которые компания «Джилекс» предлагает своим уважаемым клиентам.