Zaopatrzenie domku w wodę

Treść artykułu

• Dobrze płytko
• Głęboka studnia
• Studnie przemysłowe
• Materiały i ekwipunek
• Systemy oczyszczania wody
• Dobór sprzętu pompującego

Organizacja zaopatrzenia domku letniskowego w wodę ze źródeł podziemnych wymaga zbudowania pełnego łańcucha technologicznego – od wiercenia studni po systemy uzdatniania wody. Początkowym etapem tego procesu jest określenie zawartości wody na terenie.

Istnieją dwa główne typy lokalizacji wód podziemnych:

Piaszczyste głębiny:

– studnie 10-15 m,
– Czwartorzęd 15-30 m,
– Kreda (ponadjura) 30-50 m.

Wapienne głębiny – od 30 do 230 m – nazywane są artezyjskimi. W regionie moskiewskim pierwsze horyzonty artezyjskie są nierównomierne:

– kierunek południowy 30-60 m,
– kierunek północny 90-180 m,
– kierunek zachód-wschód 60-90 m.

Duże prędkości przepływu wody zapewniają studnie o głębokości od 20 do 200 metrów, w zależności od występowania wód gruntowych. Wody powierzchniowe w zwykłych studniach nie są w stanie sprostać zadaniu zapewnienia zużycia wody do 500 litrów na godzinę. Są niezawodne przy zużyciu wody do 100 litrów na godzinę, ale jakość sanitarna wody studziennej jest naturalnie bardzo niska. Odpady z zakładów przemysłowych docierają nawet do najgłębszych warstw gleby. Azotany i azotyny, metale ciężkie, zanieczyszczenia bakteryjne – źródło wielu problemów zdrowotnych człowieka dostają się do organizmu wraz z wodą.

Pod względem kosztów całkowitych studnia jest znacznie droższa niż studnia, ale ryzyko uzyskania wody złej jakości przy prawidłowej technologii uzdatniania wody jest minimalne.

„Piaszczyste” studnie dostarczają wodę do wiejskiego domu z dwoma punktami poboru wody – kranem w kuchni i kranem do nawadniania. Aby zapewnić domowi europejski poziom komfortu, posiadający kilka łazienek, pralkę, zmywarkę, basen, studnię artezyjską. Żywotność studni „piaszczystej” zależy od właściwości materiałów konstrukcyjnych oraz poziomu profesjonalizmu instalatorów i wynosi średnio od 5 do 15 lat. Wydajność wody zależy od sezonowego uzupełniania warstwy wodonośnej – w okresach suchych studnia może „wysychać”.
Państwo traktuje wody artezyjskie jako złoże i odpowiednio reguluje ich zużycie poprzez licencjonowanie takich studni. Dobrze skonstruowana technicznie studnia artezyjska działa sprawnie nawet przez 50 lat.

Aby zapewnić czystość otworu i izolację stosowanej warstwy wodonośnej, wymagany jest specjalny projekt studni. Powinien mieć obudowę, aby zapobiec zapadaniu się ścian podczas przechodzenia przez luźne osady i izolować niedocelowe warstwy wodonośne. Pojawiły się nowe specjalne substancje do izolacji – kompaktonity, które wlewamy do izolowanej części studni w postaci tabletek. Następnie pod wpływem wody zamieniają się w nieprzepuszczalną masę plastyczną, która tworzy niezawodny korek na wejściu do docelowego horyzontu i nie powoduje zanieczyszczenia. Wewnętrzne rury i materiały wpływają na czystość zużywanej wody. Ostatnio zastosowano trwałe tworzywa sztuczne PVC lub HDPE. Rury z polichlorku winylu są lekkie i mocne, trwałe i nie podlegają korozji. Ekologiczna i higieniczna czystość rur PVC została potwierdzona odpowiednimi testami i wymaganiami dotyczącymi tworzyw sztucznych przeznaczonych do kontaktu z żywnością.

Specjalne wiertnice przeprowadzają proces wiercenia studni. Do gotowej studni wkłada się grubościenne rury stalowe. Przez nie zanurzona jest głęboka pompa o średnicy 3 do 4 cali. Rurociąg ciśnieniowy z pompy wychodzi na powierzchnię i jest prowadzony do domu. Jeśli górna część studni z rurą wlotową zostanie pogłębiona na 1,5–2 metry w ziemię, wykluczone jest zamarzanie wody zimą. Aby wykluczyć przedostawanie się wód gruntowych do studni, nad głowicą studni zainstalowano keson – rodzaj studni w postaci podziemnej metalowej komory, która służy do wygody obsługi pompy i konserwacji systemu zaopatrzenia w wodę.

Ponadto woda wpływa do zbiornika membranowego o pojemności od 100 do 500 litrów, w zależności od wydajności urządzenia pompującego, znajdującego się na pierwszym piętrze domu (piwnicy) przez zgrubny filtr. Zbiornik ten jest niezbędny do optymalizacji pracy pompy głębinowej poprzez przechowywanie zapasu wody pod ciśnieniem. Woda wpływa do otwartego kranu nie z pompy, ale pod ciśnieniem z tego zbiornika. Żywotność pompy jest zwiększona, ponieważ pracuje ona w trybie zapewniającym automatyczne załączanie tylko przy dużych przepływach wody lub gdy ciśnienie w układzie spadnie do dolnej ustawionej wartości granicznej. Jednocześnie pompuje wodę do zbiornika, aż ciśnienie w nim osiągnie maksymalną wartość.

Wiercenie studni zajmie od trzech do siedmiu dni, w zależności od głębokości i złożoności. Tylko profesjonalny wiertacz może określić, gdzie znajduje się woda pod ziemią. Konsultacje z ekspertami pomogą Ci wybrać najlepszą opcję, która zapewni działanie systemu zaopatrzenia w wodę przez długi, długi czas.

Kolejne etapy prac przy studni: długotrwałe pompowanie wody w celu oceny jej możliwości eksploatacyjnych, pełna analiza chemiczna w celu stwierdzenia, że ​​woda spełnia wymagania GOST. Właściciel musi uzyskać paszport dla urządzenia do podnoszenia wody, wskazujący jego główne cechy. Dokument ten jest wymagany zarówno dla lokalnych organów nadzoru, jak i do prowadzenia prac naprawczych i restauratorskich..

Poszczególne studnie można podzielić na dwa typy (umownie): płytkie i głębokie.

Dobrze płytko

Płytkie studnie wiercone są z reguły w warstwach wodonośnych piaszczystych poziomów na głębokości 15–35 metrów. Wiercenie odbywa się za pomocą ślimaków, które z wyglądu stanowią część roboczą korkociągu.

Typowy układ płytkich studni:

Jako sznurek osłonowy stosowane są rury bez szwu gorącowalcowane (stal 20) o średnicy 127–159 mm, połączenie gwintowane. Filtr jest perforowaną stalową rurą wyposażoną w galonową siatkę wykonaną ze stali nierdzewnej lub mosiądzu nr 52, 56, 68. Studnia jest obsługiwana za pomocą pomp wibracyjnych („Kid”, „Aquarius” itp.). Jego wydajność wynosi 0,3–0,5 m3 / godz. Ze względu na niską zdolność produkcyjną studnie tego typu nie nadają się zbytnio do zaopatrzenia w wodę i służą głównie do podlewania działek ogrodniczych. Czasami jednak można je wykorzystać do dostarczania wody do małych wiejskich domów, podczas gdy używany jest zbiornik do napełniania. Z reguły woda z takich studni należy do kategorii wód technicznych i jest mało przydatna na potrzeby domowe i do picia. Dodatkowo taka woda charakteryzuje się dużymi stężeniami żelaza, czasem manganu..

Głęboka studnia

W przypadku autonomicznego zaopatrzenia w wodę najlepszą opcją jest studnia artezyjska o głębokości ponad 30 metrów (wapienne warstwy wodonośne). Wiercenie w tym przypadku odbywa się z przepłukiwaniem mocniejszymi instalacjami obrotowymi i późniejszym cementowaniem przestrzeni pierścieniowej. Jako płyny płuczące stosowane są przyjazne dla środowiska płuczki wiertnicze oraz dodatki do nich, które posiadają certyfikat jakości i wykluczają możliwość zanieczyszczenia odsłoniętych warstw wodonośnych. Do cementowania pierścienia stosuje się wysokiej jakości mieszanki cementowe, które zapewniają niezawodną izolację i wykluczają możliwość zanieczyszczenia z powierzchni odsłoniętych warstw wodonośnych.

Wydajność ze studni głębokiej może osiągnąć 5 m3 / godzinę. Wyposażając go w odpowiedni sprzęt wodociągowy, można stworzyć system komfortowego zużycia wody.

Rury (stal 20) o średnicy 133 mm służą jako sznurek osłonowy, tzw. Przewodnik. Bezpośrednio w przedziale warstwy wodonośnej można zainstalować perforowaną kolumnę.

Istnieje kilka wariantów ułożenia studni. Na przykład JSC „Gidroinzhstroy” zgodnie ze swoją technologią stosuje rury z polichlorku winylu (PNDTU 273) o grubości ścianki 12 mm i średnicy 135 mm jako osłonę produkcyjną, które spełniają wymagania stawiane tworzywom spożywczym. Ponadto nie ma to wpływu na smak wody, w przeciwieństwie do metalu.

Typowa konfiguracja głębokich studni:

Całkowity koszt prac na obiekcie powinien zawierać dojazd na miejsce wiercenia, wykonanie robót, koszt materiałów, wypompowanie oraz gwarancję na wierconą studnię do kilku lat.

Studnie przemysłowe

Umowa na wykonanie robót przy wierceniu produkcyjnych studni przemysłowych w celu scentralizowanego zaopatrzenia w wodę zostaje zawarta tylko wtedy, gdy klient posiada koncesję na prawo do korzystania z podłoża (do korzystania z wody), która jest wydawana przez organ zarządzający funduszem podglebia oraz podmiot wchodzący w skład Federacji, na terytorium którego będą prowadzone wiercenia … Prace wiertnicze pod scentralizowanym zaopatrzeniem w wodę są wykonywane ściśle według projektów z pozwoleniem na wiercenie studni.
W zależności od lokalizacji i warunków geologicznych odwierty przemysłowe wierci się za pomocą potężnych platform wiertniczych, takich jak przemysłowa warstwa wodonośna Podolsko-Myachkovsky lub Oksko-Protvinsky .

Materiały i ekwipunek

Do wykonania instalacji wodociągowej ze studni zaleca się stosowanie ekologicznych, atestowanych materiałów wiodących firm krajowych i zachodnich, takich jak: GRUNDFOS, WILLO (Niemcy), PEDROLLO (Włochy) itp..
Zapewnienie automatycznego sterowania pompą głębinową, jak wspomniano powyżej, odbywa się za pomocą zbiornika membranowego, ale jednocześnie stosuje się przełącznik ciśnienia i układ sterowania, które współdziałając, są w stanie i utrzymują stałe ciśnienie w systemie.

Systemy oczyszczania wody

W nowoczesnej technologii zaopatrzenia w wodę wdrażanych jest szereg urządzeń, które pozwalają rozwiązać prawie każdy problem z wodą. Wszystkie te złożone systemy można nazwać filtrami. Można je klasyfikować zgodnie z ich zastosowaniem, czyli w zależności od określonej funkcji..

Należy zająć się następującymi właściwościami wody:

– obecność nierozpuszczonych zanieczyszczeń mechanicznych;
– potrzeba dostosowania poziomu pH;
– żelazo i mangan rozpuszczone w wodzie;
– sztywność;
– obecność smaku, zapachu, koloru;
– skażenie bakteriologiczne.

Wymagane filtry i wyposażenie:

– filtr osadowy;
– filtr do usuwania żelaza;
– zmiękczacz;
– zbiornik do rozpuszczania soli;
– filtr węglowy;
– sterylizator ultrafioletowy;
– system uzdatniania wody pitnej.

Systemy sedymentacyjne:

Przeznaczony do usuwania z wody cząstek mechanicznych, piasku, zawiesin, rdzy i substancji koloidalnych. Do usuwania stosunkowo dużych cząstek (powyżej 20-50 mikronów) stosuje się systemy siatkowe lub tarczowe. Wadą jest stosunkowo mała zdolność zatrzymywania brudu. Jeśli woda jest silnie zanieczyszczona lub jej pojemność jest wysoka, wymagają częstego spłukiwania. W takich przypadkach zaleca się stosowanie automatycznych systemów ładowania. Jako czynnik filtrujący stosowany jest głównie odwodniony glinokrzemian, zapewniający filtrację cząstek o wielkości od 20 mikronów. Aby uzyskać dokładniejsze czyszczenie, użyj wypełnienia wykonanego ze specjalnej ceramiki.

Systemy korektorów pH:

Konieczność dostosowania poziomu pH pojawia się, gdy konieczne jest zwalczanie korozji, ponieważ woda o niskim (poniżej 6) i wysokim (powyżej 8) pH ma zwiększone działanie korozyjne. Z drugiej strony, aby zapewnić optymalne działanie systemów oczyszczania wody, ponieważ do normalnej pracy niektórych rodzajów mediów filtracyjnych wymagany jest określony poziom pH.
Aby zmienić poziom pH, stosuje się wypełnienia na bazie naturalnych kalcytów, które stopniowo rozpuszczając się, zwiększają pH. Wykorzystuje również odmierzany dodatek do wody chemikaliów, które obniżają poziom pH..

Systemy odżelaziania:

Systemy tej klasy przeznaczone są głównie do usuwania żelaza i manganu z wody, które są tam w stanie rozpuszczonym. Jako medium filtrujące używane są różne substancje naturalne, w tym dwutlenek manganu (Birm, Filox, Greensand itp.). Dwutlenek manganu służy jako katalizator reakcji utleniania, w której rozpuszczone w wodzie żelazo i (lub) mangan przekształca się w postać nierozpuszczalną i wytrąca się, który jest zatrzymywany w warstwie medium filtrującego, a następnie wypłukiwany do drenażu podczas płukania wstecznego. W procesie utleniania żelaza i manganu niektóre układy skutecznie usuwają również rozpuszczony w wodzie siarkowodór. Niektóre media filtracyjne wymagają regeneracji nadmanganianem potasu. Przy wysokich stężeniach żelaza i (lub) manganu stosuje się specjalne techniki w celu promowania ich intensywniejszego utleniania. Najbardziej obiecującym kierunkiem w tej dziedzinie jest ozonowanie.

Systemy zmiękczające:

Szeroka klasa urządzeń przeznaczonych do obniżania twardości wody. Dzięki zastosowaniu specjalnych zasypek systemy tego typu mogą działać kompleksowo, a także usuwać z wody określone ilości żelaza, manganu, azotanów, azotynów, siarczanów, soli metali ciężkich, związków organicznych.
Węgiel aktywny jest od dawna stosowany w oczyszczaniu wody w celu poprawy właściwości organoleptycznych wody (w celu wyeliminowania obcego smaku, zapachu, koloru). Dzięki wysokiej zdolności adsorpcji węgiel aktywny skutecznie absorbuje resztkowy chlor, rozpuszczone gazy i związki organiczne. Jednakże, ponieważ nagromadzona materia organiczna jest trudna do usunięcia z węgla podczas płukania wstecznego, możliwe jest uwolnienie salwy zanieczyszczeń do przewodu wylotowego. Aby zapobiec temu zjawisku, zasypka z węgla aktywnego wymaga okresowej wymiany. Obecnie w celu zwiększenia żywotności stosuje się węgiel aktywny z łupin orzecha kokosowego, którego zdolność adsorpcji jest 4-krotnie większa niż węgla otrzymywanego tradycyjnymi metodami (np. Z drewna brzozowego). Aby zwalczyć przerost biologiczny, stosuje się również specjalne węgle z dodatkami bakteriostatycznymi, a także systemy płukania wstecznego..

Sterylizatory ultrafioletowe:

Najpowszechniejszą metodą radzenia sobie z zanieczyszczeniem bakteriologicznym (obecnością drobnoustrojów i bakterii w wodzie) jest naświetlanie wody światłem ultrafioletowym. Parametry promieniowania dobrane są w taki sposób, aby gwarantowały niemal całkowitą sterylizację wody. Jako sterylizatory tego typu szeroko stosowane są specjalne lampy ultrafioletowe, zamontowane w sztywnej obudowie, wewnątrz której przepływa woda, narażona na promieniowanie ultrafioletowe.

Systemy uzdatniania wody pitnej:

Najbardziej zaawansowane systemy do przygotowania wody pitnej to obecnie systemy odwróconej osmozy. Woda uzyskiwana za pomocą takich instalacji ma doskonały smak, a jej właściwości zbliżone są do wód lodowcowych. Kluczowym elementem takiego systemu jest półprzepuszczalna membrana, której jakość i materiał decyduje o stopniu oczyszczenia wody sięgającym 98–99%. Aby zapewnić normalną pracę, system wyposażony jest we wstępne filtry nabojowe, pompę itp. w zależności od parametrów wody źródłowej. Takie systemy są z reguły instalowane w kuchni i służą wyłącznie do pozyskiwania wody używanej do celów spożywczych. Można również stosować komercyjne systemy uzdatniania wody pitnej.

Dobór sprzętu pompującego

Jednym z kluczowych mechanizmów zaopatrzenia w wodę z odwiertu jest pompa. Pompy głębinowe są w stanie podnosić wodę z głębokości do 300 m, jednocześnie wytwarzając wymagane ciśnienie wody w domu przy natężeniu przepływu do 15 m3 / godzinę. W takim przypadku przy dostatecznie dużych natężeniach przepływu stosuje się akumulatory o pojemności 300 litrów lub większej. Obliczanie i dobór wyposażenia na etapie projektowania autonomicznego systemu zaopatrzenia w wodę opiera się na wstępnych danych dotyczących źródła zaopatrzenia w wodę. W przypadku korzystania ze studni głównym wymaganiem dotyczącym sprzętu pompującego jest niezawodność. Dlatego pompy czołowych firm zachodnich mają kilka stopni ochrony: przed „wysychaniem”, przerwami w dostawie prądu, przedostawaniem się małych kamieni do ujęcia wody itp..

W każdym przypadku optymalna opcja pompy dobierana jest z uwzględnieniem takich parametrów jak średnica wewnętrzna obudowy studni, głębokość lustra wody, wymagany przepływ oraz ciśnienie wody.