Нередки ситуации, когда качество воды оставляет желать лучшего, но под рукой нет покупного фильтра, а его приобретение по каким-то причинам невозможно. Думаю, что в таких условиях актуальным решением будет самодельный фильтр для воды; своими руками изготовить подобное устройство несложно, а пользы в моменте оно принесет много. Предлагаю разобраться, какие подходы к изготовлению фильтрующих приспособлений существуют, какие из них можно сделать самостоятельно в походе, на даче или приусадебном участке.
Для чего нужна фильтрация
Думаю, вряд ли кто-то сомневается в важности употребления чистой воды. От этой жидкости зависят все функции (а, значит, и здоровье) нашего тела, ведь кровь, слюна, пищеварительные соки и остальные жидкости на 96-99% состоят из воды.
Таким образом, задача очистки тесно связана с безопасностью. В домашних условиях для этой цели успешно применяются различные бытовые фильтры. Они качественно справляются с фильтрацией, но рассчитаны на небольшой объем работ. Нередко возникают условия, когда приходится искать альтернативу, как очистить воду без заводского фильтра, например:
- В походных условиях приходится использовать воду из открытых водоемов. Проблема в том, что она часто малопригодна для питья, и представляет собой «коктейль» из органики, микроорганизмов, взвеси песка и глинистых частиц (не говоря о загрязнениях техногенного характера).
- С колодцами дела обстоят не лучше, особенно, если колодец не артезианский, а прорыт до первого водоносного горизонта. Основную опасность представляют даже не бактерии и естественные примеси, а разнообразная химия, которая в больших количествах смывается с полей и неизбежно попадает в грунтовые воды.
- Вода из скважины и водопровода также содержит примеси, которые могут нанести вред здоровью. Если оборудование повреждено или устарело, появление примесей в виде ржавчины и песка – вопрос недолгого времени.
- Владельцы домашних бассейнов в курсе, как быстро снижается качество воды в чаше: она мутнеет, зеленеет, появляется неприятный запах. Санитарно-гигиенические нормы требуют регулярной чистки, а бюджетный фильтр несложно изготовить своими руками.
Разновидности способов очистки и типов фильтров
В основе технологий очистки воды лежит несколько принципов водоподготовки. Все подходы преследуют одну цель – удалить загрязнения, но достигают ее разными способами, что зависит от исходного и требуемого качества жидкости. На сегодня используются следующие технологии фильтрации:
- Механическая. Применяется, когда необходимо избавиться от твердых примесей, вызывающих видимое загрязнение. Механическим фильтром служат нерастворимые и инертные к химическим веществам материалы: песок, гравий, ткань. Механическая очистка бывает самостоятельным типом, или предварительным этапом для дальнейшего очищения.
- Физико-химическая. Он позволяет избавиться от примесей, которые придают воде неприятный запах, вкус и цвет (чаще различная органика, хлор и его производные). Известный всем активированный уголь работает по этому принципу: удаляет примеси при помощи адсорбции и каталитического окисления (связывания и разложения).
- Ионообменная. Если в воде содержатся соли жесткости, то она будет иметь характерный металлический привкус и образовывать накипь. Для улучшения качества и умягчения воду пропускают через ионообменную смолу, где и происходит обмен ионами. Реакция обратима: свойства смолы можно восстановить.
- Обратный осмос. Технология позволяет удалять любые примеси, очистителем служит обратноосмотическая мембрана со свойствами полупроницаемости. У технологии есть условие – мембрана работает только при повышенном давлении (от 2 атмосфер).
Хозяева, решившие сделать фильтр для воды своими руками в домашних условиях, скорее всего, предпочтут первые два способа очищения. И это понятно: они просты в реализации, а для их сборки не придется покупать дорогостоящие детали и расходники. На практике проще всего изготовить два вида устройств фильтрации:
- Механический фильтр. Фильтрующим элементом служит металлическая сетка или полипропилен. Поры этих материалов довольно крупные, поэтому они способны задержать только механические примеси (частицы ила, песок, ржавчина).
- Угольный. Фильтрующим элементом является засыпка из активированного (прессованного или гранулированного) угля. Благодаря высокой степени пористости он качественно адсорбирует органику и хлор, попутно улучшая вкус воды.
Остальные типы фильтров (мембранные, умягчающие, обезжелезивающие) изготовить в домашних условиях сложнее. Они требуют наличия специализированных расходников и определенных умений.
Выбор наполнителя
Основным элементом самодельного фильтра является наполнитель, фильтрационный материал, через который пропускается вода. В домашних условиях наполнителем могут послужить следующие абсорбенты:
- Природные материалы. Кварцевый песок (карьерный или речной), гравий, минерал цеолит, активированный уголь. Песок и гравий хорошо задерживают ил, цеолит и уголь способны нейтрализовать аграрную химию и соляную взвесь.
- Тканевые материалы. Натуральные (хлопковые) ткани, включая бинт и вату, способны обеспечить первичную (грубую) очистку. Минус тканей – непрактичность с точки зрения гигиены, необходимость частой замены. Их структура быстро забивается механическими частицами, что запускает процесс гниения и появление соответствующего запаха.
- Синтетические ткани. Синтетика в условиях очистки демонстрирует лучшие показатели, если сравнивать с натуральными аналогами. Синтетические материалы устойчивы к загрязнению, не гниют из-за присутствия влаги, и хватает их на более долгий срок. Пример подходящего синтетика – лутрасил, укрывной материал, широко применяемый для защиты растений.
При выборе наполнителя следует согласовывать его размер с емкостью, которая станет фильтром. Объем емкости должен быть достаточным, чтобы фильтрующие компоненты помещались в необходимом количестве.
Для фильтрации используются самые разные материалы, но лучшими «рабочими» характеристиками обладают следующие наполнители:
- Активированный уголь. Гранулы черного цвета работают как губка, демонстрируя высокую впитывающую способность. Однако следует знать, что у его способности впитывать органику есть пределы: когда они достигнуты, уголь начинает отдавать все накопленное обратно, и поэтому нуждается в своевременной замене.
- Цеолит. Группа минералов осадочно-вулканического происхождения (распространенные формы: стильбит, морденит, шабазит и другие). Эффективный природный материал, быстро поглощающий растворенные токсические соединения, включая соли тяжелых металлов, медикаменты, красители. Минус долгого использования: меняет кислотно-щелочной баланс.
- Синтепон. Плотная структура нетканого материала позволяет выполнять качественную очистку от мельчайших частиц мути, пыли и взвеси. Главный минус синтепона – быстрое загрязнение. Поэтому его стоит применять только в многоступенчатом фильтре, и ограниченно: только, если нужно быстро убрать плотную механическую взвесь.
- Керамзит. Легкий пористый материал можно приобрести на строительном рынке или собрать на природе. Перед использованием его следует обработать: промыть в сите до чистой воды, прокипятить в течение 15-20 минут, а затем прокалить в духовке. Керамзит на отлично справляется с биологической фильтрацией, задерживает грубые частицы.
- Торф. Доступный и бюджетный наполнитель органического происхождения для фильтра. Плюсы торфа: снижает жесткость воды, препятствует росту микроорганизмов. Минусы: его нельзя засыпать напрямую, как уголь, а при низких показателях кислотности и жесткости воды лучше не использовать.
- Гравий. В отличие от округлого керамзита гравий имеет угловатую форму, и подходит для механической фильтрации. Рекомендуется использовать гравий одинакового размера; перед использованием его промывают и прокаливают в духовке.
О чем надо помнить при использовании самодельного фильтра
Фильтрационные устройства, собранные своими руками, могут быть весьма полезными. Однако пользоваться самодельной системой нельзя бесконечно долго; ее стоит рассматривать как вынужденное решение на определенный срок.
Специалисты-технологи по водоподготовке рекомендуют со временем заменять самодельную систему изделием заводского изготовления. Это связано не с износом элементов кустарного фильтра, а с ухудшением его абсорбирующих и очистительных возможностей.
Устройство, собранное своими руками, не дает гарантий полной очистки от органики и остальных вредоносных примесей, и со временем его возможности неуклонно снижаются. Опасность появления побочек от употребления плохо очищенной воды снижают следующими методами:
- Очищенную самодельным фильтром воду дополнительно кипятят 10 минут; кипячение убивает микроорганизмы, делая воду безопасной для питья.
- Используют таблетки для обеззараживания воды. Одна таблетка способна обеззаразить от 5 до 200 л фильтрата (что зависит от концентрации), но такая водоочистка подходит для экстремальных условий.
Как устроен простой фильтр
Чтобы фильтрующее устройство работало эффективно, важно не только правильно подобрать наполнители, но и расположить их в правильной последовательности на пути воды через систему.
Классическая схема обеспечивает ступенчатую очистку жидкости в следующем порядке: сначала отсеивается крупный мусор, затем взвешенные частицы, органика и соли. Схема имеет следующий вид:
- Механическая очистка. С ней справляется песок и камни разного размера (гравий, керамзит). Размер пор данного фильтрующего слоя позволяет задерживать песчинки, окалину и прочий крупный мусор.
- Физико-химическая очистка. С задачей лучше всего справится активированный уголь; он задержит любые органические включения.
Нередко даже в колодце или скважине могут встречаться загрязнения солями жесткости, нитратами, превышена допустимая норма по железу и марганцу. Простой самодельный фильтр не справится с подобными включениями. Здесь потребуется технологичная ионообменная очистка при помощи ионообменной смолы, а также обратный осмос с помощью полупроницаемой мембраны.
Самым доступным будет песчаный и/или угольный фильтр, но даже он может работать неэффективно. Если неправильно рассчитать допустимый напор воды для конкретного фильтрующего устройства (если он будет чрезмерным), то работоспособность оборудования снизиться, как и качество фильтрата.
Комбинированный фильтр для дачи
Данное устройство поможет в спартанских условиях дачи или похода, но важно помнить, что такая очистка будет избирательной. Она поможет избавиться от механических примесей и токсинов, но соли жесткости и железа, а также бактерии и яйца глистов отфильтровать она не сможет.
Поэтому фильтрат в обязательном порядке подвергают кипячению. Также неплохим шагом будет использование дополнительной дезинфекции. Если нет таблеток, подойдет домашнее средство, например:
- На литр воды добавляют пять капель раствора йода (5% спиртового).
- На литр воды добавляют полтаблетки гидроперита.
- Подкрашивают воду марганцовкой (чтобы получился едва розовый оттенок).
Установка для первичной очистки воды изготавливается из подручных средств, правда, под рукой должны быть определенные наполнители (используется комбинация нескольких материалов). Технология изготовления выглядит следующим образом:
- Основным элементом послужит большая пластиковая емкость (например, на 5 л). Бутылку подготавливают – отрезают у нее дно, снимают крышку.
- Бутылку переворачивают вверх отрезанным дном (как воронку), и помещают ее в емкость, в которой будет собираться чистая вода. Емкость для сбора фильтрата должна быть пропорционально большой, чтобы конструкция получилась устойчивой.
- В воронку закладывают нижний фильтрующий слой. Это может быть марля, вата или чистая х/б ткань (если есть возможность, ее желательно прокипятить). Так как слой расположен внизу, он будет ответственен за тонкую очистку от механических примесей.
- Закладывают средний фильтрующий слой угля. Он должен заполнять примерно треть объема, но можно и больше, ведь уголь не только задерживает частицы, но и впитывает органику и токсичные примеси, улучшает вкус. Оптимально, если уголь активированный, но за неимением подойдет и уголь с кострища.
- Закладывают верхний фильтрующий слой песка. Он будет служить первым барьером, и задерживать крупные механические примеси. Можно использовать и обычный речной песок, только предварительно промытый и прокаленный на костре. Чтобы песок не перемешался с углем, между ними прокладывают слой х/б ткани.
- Пластиковая емкость играет роль картриджа, и все, что придется делать – это аккуратно заливать в нее сверху воду. Если при изготовлении использовался уголь с костра, первую порцию воды рекомендуется слить – она будет содержать пепел и угольную пыль.
Самостоятельное изготовление угля: фильтр в походных условиях
Не удивительно, что уголь востребован при самостоятельном изготовлении разнообразных походных и временных фильтров. Он имеет безупречную репутацию благодаря природному происхождению и экологичности со всех точек зрения. Особенно важна его выдающаяся способность к абсорбции как токсичных примесей, так и (частично) органики.
Если вы собираетесь использовать уголь для самодельного фильтра, важно правильно подобрать его по структуре. Слишком крупный уголь не сможет задерживать все загрязнения; слишком мелкий, вплоть до порошка, также не идеальный вариант – он неизбежно окажется в стакане или котелке. Идеальным вариантом будут угольные гранулы среднего размера: они задержат примеси, но не проследуют транзитом из фильтра в посуду.
Если под рукой нет достаточного количества активированного угля, то его можно приготовить самостоятельно. Для этой цели предпочтительно использовать древесину лиственных пород; уголь из еловой или сосновой древесины задерживает загрязнения не хуже, но он придаст воде характерный хвойный привкус.
Существует определенная технология приготовления угля для фильтрации, а именно:
- Если в запасе есть время, уголь готовят специально: куски древесины (лучше березовые) складывают в металлическую емкость (ведро или котелок), и помещают ее на огонь; также можно обжигать уголь в печи или прямо в костре.
- Когда древесина прокалилась до состояния угля, емкость вытаскивают и оставляют остужаться. Важно не пропустить момент – если снять котелок слишком поздно, уголь перегорит, и потеряет свои фильтрующие свойства.
- Если нет времени на приготовление угля, можно собрать кусочки угля из кострища; использовать золу не стоит, она замутнит воду.
В походных условиях в качестве колбы фильтра удобнее всего использовать пластиковую бутылку подходящего объема; в зависимости от размера компании, на 2 или 5 литров.
Действуют следующим образом:
- Отрезают дно бутылки, переворачивают ее и закрепляют без крышки по типу воронки в собирающей емкости (это также может быть бутылка).
- На дно бутылки укладывают несколько слоев бинта или чистой тонкой бумаги.
- Засыпают уголь, минимальная толщина слоя – 3-4 см, но можно и больше. Угольный слой не помещает отделить с двух сторон дополнительным куском марли, чтобы его не размывало (или завернуть в ткань). При желании (если есть активированный уголь) засыпку можно сделать послойной.
- Запускают фильтрацию; первую порцию воды выливают, остальную в обязательном порядке обеззараживают: кипятят не менее 10 минут. Уголь используют не больше трех дней, затем его необходимо заменить.
Проточный (водопроводный) фильтр
Если возникла необходимость очищения большого объема воды, можно изготовить магистральный (проточный) фильтр. Правда, подручными материалами тут не обойтись, кое-какие компоненты будущего очистителя придется приобрести в магазине. Необходимо подготовить следующие элементы:
- Три емкости (колбы) нужного объема; тара может быть пластиковой или металлической.
- Наполнитель. Его выбирают, исходя из особенностей воды; уголь поможет избавиться от хлора, ионные и катионообменные смолы помогут смягчить жесткость. Можно использовать комбинацию наполнителей.
- Переходники между емкостями (переходные ниппели на ¼ дюйма), кран, ФУМ-лента (укреплять и герметизировать резьбу).
Сборку конструкции выполняют следующим образом:
- Емкости соединяют последовательно, с помощью переходных ниппелей. При сборке необходимо учитывать направление переходников (на них нанесена пометка «вход/выход»).
- Такая установка работает только под давлением водопроводной системы, поэтому важно сделать ее герметичной. Чтобы не образовались протечки, все резьбовые места соединений уплотняют тефлоновой лентой; не будет лишним дополнительно уплотнить и стыки.
- Фильтрующее устройство подключается к системе водоснабжения как тройник (соединение с трубой – последовательное).
Надо сказать, что самодельный проточный фильтр вряд ли получится бюджетным, поскольку специализированные колбы и наполнитель высокого качества обойдется в приличную сумму.
Кроме того, качество отфильтрованной таким способом воды также остается под вопросом, и нуждается в проверке лабораторными методами. Оптимальным наполнителем для такой системы будет уголь. Он не только обеззаразит воду, но и замедлит процесс образования накипи на нагревательных элементах бытовых приборов (стиралка, посудомойка, электрический чайник).
Водяной фильтр для аквариума
Устройства для поддержания в порядке аквариума бывают внешними (фильтр находится за пределами аквариума) и внутренними. Проще всего изготовить насадку для готового внутреннего фильтра, который очищает воду от разложившейся органики и остатков корма, а заодно насыщает ее кислородом.
Для работы понадобится одноразовый пластиковый шприц объемом 10 мл, из которого извлекли подвижную часть и сняли иголку. Все, что нужно сделать – это набить шприц синтепоном или ватой, и использовать его как наконечник для воздушного шланга фильтра. Наполнитель будет фильтровать от пыли воздух, поступающий в аквариум.
Простейший аквариумный фильтр можно собрать самостоятельно, и сэкономить на покупке готового аналога. Перед тем, как сделать фильтр, подготавливают корпус шприца, пластиковый пульверизатор (такой, как в бутылках с моющими средствами), жесткую губку и присоску для прикрепления к стенке аквариума. Сборку выполняют в следующем порядке:
- Шприц освобождают от подвижной части и иголки, носик отрезают; по всей площади корпуса делают перфорацию, используя нагретый гвоздь или паяльник.
- Заготовки корпуса шприца и емкости соединяют любым герметиком (например, термоклеем), засыпают внутрь любой фильтрующий наполнитель.
- Помещают внутри гибкую трубку распылителя (она должна проходит по всей длине емкости).
- Полученный картридж оборачивают губкой, и закрепляют ее внешний край (чтобы не размотался). Устройство справится с очисткой небольшого аквариума.
В качестве наполнителя используют гранулированный уголь, поролон, синтепон, с некоторыми оговорками – торф (он меняет состав воды). Хорошим материалом считается цеолит, минерал с пористой структурой. Кроме стандартных наполнителей в аквариумах используют и более специфические, а именно:
- Спеченное стекло. Имеет вид мелких (до 1 см) шариков с пористой структурой. В порах поселяются микроорганизмы, которые и занимаются биологической очисткой. Материал используется в комбинации со стандартными способами фильтрации; требует периодической замены, так как со временем засоряется механическими примесями.
- Керамика. Пористый материал в виде мелких керамических трубочек или колец, работает так же, как спеченное стекло, по принципу биологической очистки. Помогает распределять водные потоки, нуждается в периодической промывке.
- Биошарики для фильтра. Искусственный наполнитель из пластика высокого качества, с сечениями на поверхности. Биошарики также осуществляют биологическую фильтрацию, распределяют потоки воды, и обходятся дешевле стекла или керамики.
О фильтре из бутылки в походе в следующем видео:
Фильтр для колодца
Если нужно улучшить качество воды в колодце, существует простое, но эффективное и легко реализуемое решение: донный фильтр. Так называют «пирог» из природных материалов, фильтрующий воду в зависимости от полезных свойств наполнителя (одного или нескольких). Донный фильтр может быть прямым или обратным.
Прямой фильтр обустраивают, если дно колодца неустойчивое, постоянно подвергается размыванию, от чего вода мутная (глинистое). В таком случае дно выкладывают камнями так, чтобы нижний слой состоял из самых крупных камней, средний – из крупной гальки, и верхний – из мелкой гальки. Общая толщина составляет 50-60 см (примерно по 20 см на слой). Толще делать не рекомендуется, так как возрастает нагрузка на дно и уменьшается емкость колодца.
Второй подход, сооружение обратного фильтра, выбирают, если причина мутной воды – песок на дне колодца. В этом случае засыпают те же материалы, но в обратном порядке. Фильтрующее качество можно повысить, если добавить слой кварцевого песка крупной фракции. Тогда система принимает следующий вид: на дне укладывают песок, затем засыпают мелкую и крупную гальку, сверху – крупный камень.
Об аквариумном фильтре из пластиковой бутылки в следующем видео:
Песчаный (песочный) фильтр для бассейна
В настоящее время разработано множество способов очистки воды в бассейне. Но не всем нравится идея использовать химические реагенты, а инновационные методы (ультразвук, лазерное излучение, УФ лучи) трудно назвать бюджетными.
Главная сложность организации фильтрации воды в бассейне заключается в большом объеме работы, а также в большом количестве источников загрязнения. Для такой работы оптимально подходит система проточного типа, а, если говорить о самодельных агрегатах, то лучше всего себя зарекомендовал песочный фильтр.
Существует много разновидностей такого аппарата, но все они работают по простой, но надежной схеме, а именно:
- Сам фильтр имеет вид герметичного бака с клапаном и манометром. Фильтрующим элементом служит кварцевый песок подходящей фракции.
- Насос (он обычно ставится перед фильтрующей емкостью) закачивает воду в верхнюю часть бака. Жидкость попадает на перфорированную перегородку (сетку), равномерно распределяется по площади, и просачивается сквозь песок, оставляя в нем все примеси.
- Очищенная вода отводится через нижнюю трубу, и возвращается в бассейн по принципу сообщающихся сосудов, образуя, таким образом, замкнутый круговорот.
Для сборки фильтрующей системы понадобится бак объемом от 40-50 л (в зависимости от размера бассейна), центробежный насос и полиамидная сетка. Количество и размер труб, шлангов и крепежа зависит от особенностей схемы. В качестве засыпки можно использовать не только песок, но и его комбинацию с другими материалами (уголь, щебень), но надо учитывать, что песчаный наполнитель самый простой и дешевый в обслуживании.
О песочном фильтре для бассейна в следующем видео:
Дополнительные способы очистки воды
Существует ряд методов, которые можно использовать как вместе с фильтрацией, так и самостоятельно. Неплохие результаты показывают следующие способы:
- Кипячение. Основной результат кипячения – оно позволяет избавиться от вредоносной органики. Оно также полезно, если в воде высокое содержание водорастворимых солей (бикарбонатов магния и кальция). После кипячения соли выпадают в хорошо заметный белый осадок, а вода становится пригодной для питья.
- Отстаивание. Полезная процедура, которая поможет избавиться от целого букета примесей. В их числе песок, ил и ржавчина, проявившиеся после кипячения соли, летучий хлор и радон. Отстаивание должно занимать не менее 8 часов, после чего жидкость сливают, стараясь не поднять осадок (ее хранят не более трех дней).
- Замораживание. Способ простой, но в походных условиях доступен только в зимнее время, да и времени на него уходит много. Воду наливают в емкость, ждут, пока она замерзнет. Прозрачный лед можно растопить и использовать для питья (мутный слой содержит примеси). В домашних условиях такой способ оборачивается дополнительными энергозатратами.
- Серебро. Металл, помещенный в воду, используется для обеззараживания. Ионы серебра разрушают микроорганизмы, но не могут очистить жидкость от других примесей (например, солей металлов). Процесс длительный, и есть немалый риск отравления этими самыми ионами или другими примесями, которые содержатся в серебряных монетах.
О бюджетном фильтре для воды из пластиковых бутылок в следующем видео:
Коротко о главном
Несмотря на разнообразие фильтров заводского изготовления, самодельные фильтрующие системы продолжают оставаться востребованными; они используют те же принципы фильтрации, но обходятся дешевле. С помощью самодельных устройств можно отфильтровать воду на даче, в бассейне, колодце, в походных условиях. Все они являются вполне рабочими вариантами, но не могут обеспечить полную очистку, сравнимую с покупными агрегатами. Если вода предназначается для питья, ее дополнительно обеззараживают (например, кипятят).
Напишите в комментариях, случалось ли вам изготавливать водяной фильтр, для чего он предназначался, остались ли вы довольны качеством очистки?
