Обеспечение водоснабжения частного дома подразумевает выстраивание технологической цепи, начиная с бурения скважины и заканчивая созданием системы очистки воды.
Прежде всего необходимо определить водоносность участка. Различают два типа залегания подземных вод: песчаное, характеризующееся расположением водоносного горизонта на уровнях 10-15 м (колодезные глубины), 15-30 м (четвертичные глубины) и 30-50 м. (меловые, или надъюрские, глубины); а также известняковое, характеризующееся глубиной залегания вод от 30 до 230 м (такие воды называются артезианскими).
Значительные расходы воды могут быть обеспечены скважинами глубиной от 20 до 200 метров, в то время как обыкновенные колодцы надежны лишь при небольшом водопотреблении (до 100 литров в час), причем санитарное качество колодезной воды обычно весьма низкое.
По сравнению с колодцами, скважины характеризуются значительно большей стоимостью и вместе с тем гораздо меньшим риском загрязнения воды отходами предприятий.
«Песчаные» скважины пригодны для водоснабжения дома, где имеются лишь кухонный и поливной краны. Срок службы такой скважины составляет обычно от 5 до 15 лет, причем отмечаются перебои в работе во время засушливых периодов.
Дом европейского уровня, с несколькими санузлами, стиральной и посудомоечной машинами, бассейном, может быть обеспечен водой лишь при наличии артезианской скважины. С юридической точки зрения, артезианские воды являются месторождениями, и их потребление регулируется соответствующими законодательными актами; артезианская скважина требует наличия государственной лицензии. При соблюдении технологии сооружения такая скважина может бесперебойно служить на протяжении 50 лет.
Для предотвращения загрязнения используемого водоносного горизонта скважина снабжается обсадной колонной, препятствующей обрушению стенок при прохождении через рыхлые породы. В настоящее время с той же целью используются специальные вещества – компактониты, засыпаемые в изолируемый участок скважины и превращающиеся при контакте с водой в непроницаемую пластическую массу. Чистота воды во многом также определяется применением внутренних труб из ПВХ или ПНД, характеризующихся легкостью, прочностью, долговечностью, устойчивостью к коррозии и экологичностью.
Бурение скважины осуществляется посредством бурильных установок. Затем через стальные толстостенные трубы в скважину погружается глубинный насос, напорный трубопровод от которого выводится в дом. Промерзание воды в зимний период исключено, если верхнее отверстие скважины с вводной трубой погружены на 1,5-2 метра в землю.
С целью избежания загрязнения скважины грунтовыми водами, над ее устьем устанавливается кессон, обеспечивающий удобство эксплуатации и обслуживания системы водоснабжения. На первом этаже дома или в подвале располагается мембранный бак емкостью 100-500 литров, куда вода поступает после прохождения через фильтр грубой очистки.
В этом баке вода хранится под давлением, благодаря чему создаются условия, способствующие продлению срока службы погружного насоса, так как необходимость его автоматического включения возникает лишь в ситуациях, когда расходуются большие объемы воды, либо когда давление в системе падает ниже установленного значения. В этом случае насос нагнетает воду в бак до момента достижения давлением максимального уровня.
Длительность процесса бурения варьирует от трех до семи дней. Определить локализацию воды под землей может лишь профессиональный буровик. Специалист поможет выбрать оптимальный вариант, при котором системы водоснабжения будет работать многие годы. После бурения проводится продолжительная прокачка воды для оценки эксплуатационных возможностей скважины, а также химический анализ воды на предмет ее соответствия требованиям ГОСТа. Владельцу необходимо получить паспорт на водоподъемную установку, в котором обозначены основные ее характеристики. Этот документ понадобится при осуществлении контроля со стороны местных органов Роспотребнадзора, а также при эксплуатации системы и проведении ремонтно-восстановительных работ.
Индивидуальные скважины условно разделяют на мелкие и глубокие.
Мелкие скважины, как правило, имеют глубину 15-35 метров, достигая водоносных песчаных горизонтов. Типичная схема мелкой скважины включает: герметичный оголовок с замком и вводом-выводом для шланга от насоса; стальную обсадную колонну; уровень воды; бытовой погружаемый насос; фильтр; отстойник с гравийной подсыпкой; водоносный горизонт (песок); водоупор (глина).
При работе скважины применяются насосы вибрационного действия. Производительность ее не велика и составляет 300-500 литров в час, в связи с чем подобные скважины используются главным образом для орошения садовых участков, либо водоснабжения небольших загородных домиков. Вода в таких скважинах обычно не пригодна для приготовления пищи, содержит в больших концентрациях железо и марганец.
Глубокая скважина – это оптимальный вариант для автономного водоснабжения. Такая скважина имеет глубину более 30 метров, достигая артезианских вод. Стандартная схема глубокой скважины включает: стальную обсадную колонну; стальную эксплуатационную колонну; уровень воды; фильтр; черные глины в качестве регионального водоупора; трещиноватый известняк в качестве водоносного горизонта; нижний водоупор. Вместе с тем, существует несколько вариантов обустройства глубоких скважин.
Общая стоимость сооружения системы водоснабжения на объекте включает стоимость проезда к месту бурения, стоимость материалов, проведения работ, откачки и гарантийного обслуживания в течение нескольких лет.
Говоря о промышленных скважинах для централизованного водоснабжения, следует отметить, что для производства работ по их бурению заказчик должен иметь лицензию на право водопользования, выдаваемую соответствующим территориальным органом управления фондом недр. При монтаже подобных скважин используются сертифицированные материалы, отвечающие экологическим требованиям, произведенные ведущими российскими или западными предприятиями.
Применяемые в них глубинные скважинные насосы, поднимающие воду, залегающую на глубине до 300 м более, и характеризуются производительностью до 15000 литров в час. При больших расходах воды используют гидроаккумуляторы объемом 300 л и более. Для поддержания постоянного уровня давления в таких системах имеется реле давления и особая система управления.
Современные технологии создания систем очистки воды позволяют устранять практически любые неблагоприятные ее свойства.
Осадочные фильтры используются для удаления из воды взвешенных и коллоидных частиц. Среди них различают сетчатые и дисковые системы, пригодные для удаления достаточно крупных частиц, альтернативные им автоматизированные системы насыпного типа, применяемые при сильном загрязнении воды, а также системы с обезвоженным алюмосиликатом в качестве фильтрующей среды, обеспечивающим удаление частиц размерами менее 20 мкм, либо с засыпкой из специальной керамики.
В системах-корректорах pH, снижающих коррозионное воздействие воды, применяют засыпки на основе природных кальцитов, ощелачивающих воду. Также используют дозированное добавление в воду веществ, понижающих pH.
Системы-обезжелезиватели обычно включают фильтры, содержащие двуокись марганца, и предназначены для удаления из воды марганца и железа. В ряде случаев наиболее перспективным решением данной проблемы представляется озонирование.
Системы-умягчители предназначены для снижения жесткости воды. Как средство, улучшающее органолептические показатели воды, давно зарекомендовал себя активированный уголь, обладающий хорошими абсорбционными свойствами.
Для борьбы с биологическим зарастанием применяются угли с бактериостатическими присадками, а также системы промывки обратным током. Однако наиболее распространенным методом стерилизации воды является облучение ее ультрафиолетом.
Прогрессивными в настоящее время считаются обратноосмотические системы подготовки питьевой воды, основным элементом в которых являются полупроницаемые мембраны. Подобные установки позволяют добиться степени очистки воды 98-99%, что соответствует качеству талой ледниковой воды. Их обычно размещают на кухне, однако существуют системы, обеспечивающие подготовку питьевой воды в промышленных масштабах.
