Комунальні служби російських міст стверджують, що вода, яка тече з наших кранів абсолютно безпечна і придатна для пиття. Але чи так це насправді?
Щоб зрозуміти яка вода надходить в наші квартири давайте відстежимо весь шлях її руху. Почнемо з того, що воду для потреб міського населення беруть в основному з відкритих водойм: річок, водосховищ, озер. Рідше з глибинних джерел - артезіанських свердловин.
Так, жителям Москви вода надходить з Можайського, Істрінського, Хімкінского і ще десяти водосховищ області, а також з річок Москва і Волга. Жителям Санкт-Петербурга - з річки Нева. Ростовчанам - з річок Дон і Сіверський Донець. Жителям Воронежа в основному з артезіанських джерел.
Через водонасосні станції вода потрапляє в спеціальні резервуари, де проходить кілька стадій очищення. Найперша - механічна очистка. Спеціальний фільтр-решітка очищає воду від великих забруднень: листя і гілок дерев, каменів, риби, пластикових пляшок та іншого сміття.
Потім в неї додають реагенти, які пов'язують дрібні частинки забруднення і утворюють пластівці, згодом осідають на дно резервуара. Після цього вода піддається фільтрації: проходить через ємність з піском, а потім через гравітаційний фільтр. У ньому під дією сили тяжіння осідають великі частки забруднення, а також дрібні частинки високої щільності.
Наступна стадія очищення - знезараження. У більшості регіонів Росії воду від бактерій і мікроорганізмів, як і раніше очищають за допомогою хлорвмісних речовин. Виняток становлять лише Москва і Санкт-Петербург, де для знезараження використовують озон.
Невеликих концентрацій хлору досить щоб вбити до 95% бактерій, що знаходяться у воді. Але так як хлор здатний накопичуватися в організмі, то регулярне вживання такої води завдає істотної шкоди здоров'ю. (Гіперпосилання на статтю про шкоду хлору): викликає загострення хронічних і розвиток нових захворювань, в тому числі онкологічних.
Озонування води більш безпечний для здоров'я метод очищення, але він також має ряд недоліків. При неточному підборі концентрації озону в воді утворюються токсичні продукти окислення, феноли, а також «ассіміліруемий органічний вуглець», який легко засвоюється мікроорганізмами і сприяє їх розмноженню. Тому для підвищення безпеки води озонування слід застосовувати в комплексі з іншими методами знезараження: хлоруванням, іонним обміном і т.д.
На даному етапі очищення води закінчена, але не закінчено її шлях в наші квартири: вода по системі трубопроводів надходить в водонапірну вежу, а звідти - в будинку. При цьому, вона проходить часом через кілометри старих, зношених і іржавих труб. Тут відбувається вторинне забруднення води залозистими бактеріями, солями жорсткості і важкими металами.
За офіційними даними на червень 2016 р знос водопровідних мереж в Росії склав 64,8%. В окремих регіонах ці цифри ще вище: у Пензенській області - 82%, в П'ятигорську - 95%, в Архангельську - 70%, в Нефтеюганске - 71%. Таким чином, більше половини водних магістралей Росії знаходиться в аварійному або передаварійному стані, що призводить до періодичної витоку і змішуванню водопровідної і каналізаційних вод, так як водоносні магістралі часто проходять поруч з каналізаційними.
Чи небезпечна хлорована вода?
Хлорована вода - це вода, яку знезаражують від шкідливих бактерій і мікроорганізмів за допомогою хлорвмісних речовин. Саме вона тече з наших кранів і нею наповнені міські басейни.
Хлор - дешеве і зручне, але не самий безпечний засіб для очищення води. Чим же конкретно корисний, і чим небезпечний хлор? Чи несе він шкоди нашому здоров'ю в тих дозах, які містяться у водопровідній воді? Давайте розберемося.
Вплив хлору на патогенні організми
В якості дезинфікуючого засобу хлор вперше застосував доктор Семмелвейс в 1846 р Він використовував «хлорне воду» для очищення рук перед оглядом хворих в головному госпіталі м Відня. Для знезараження води хлор почали застосовувати в кінці 19 століття. З його допомогою в 1870 році вдалося зупинити епідемію холери в Лондоні, а пізніше, в 1908 році, і в Росії.
У перші роки після відкриття знезаражувальних властивостей хлору, його застосовували тільки при появі кишкових інфекцій, і лише в тих регіонах, де були помічені спалахи захворювань. Але вже тоді Лев Толстой радив пити тільки хлоровану воду. Незабаром знезаражувати воду хлором почали повсюдно.
Вплив хлору на організм людини
Але ті самі властивості хлору, які рятують від кишкових інфекцій, можуть і нашкодити нашкодити нашому організму. Адже хлор - це високотоксичний отруйний газ, Який не раз використовувався як смертельне хімічну зброю масового ураження. У 1915 році в ході Першої Світової війни німецькі війська застосовували його проти військ Російської Імперії. У світовій історії цей факт відомий під назвою «Атака мерців».
Головна небезпека хлору в його високій активності: він легко вступає в реакцію з органічними і неорганічними речовинами. А їх в очищується воді в надлишку, так як водозабір ведеться в основному з відкритих водойм, багатих органікою: річок, озер, водосховищ. Результат таких реакцій - шкідливі органічні сполуки: тріхлорметан, хлороформ, хлорнуватиста і соляна кислоти, які мають токсичними, канцерогенними і мутагенними властивостями.
У малих дозах ці з'єднання не є небезпечними. Але вони мають здатність накопичуватися в організмі, що призводить до загострення хронічних і розвитку нових захворювань, в тому числі онкологічних. Найчастіше вживання хлорованої води викликає рак сечового міхура, нирок, шлунка, кишечника, гортані і молочної залози. А так само сприяє розвитку атеросклерозу, гіпертонії, хвороб серця, анемії.
Американські вчені порівняли карту хлорування води і карту поширення раку сечового міхура і кишечника. Вони прийшли до висновку, що ці захворювання найбільш поширені в тих районах, де для очищення води використовуються великі концентрації хлору.
Професор Красовський Г. Н. більше 40-ка років вивчав вплив хлору на організм людини. Він стверджує, що вживання при вагітності кількох склянок не зчищеною від хлору води в більшості випадків призводить до викиднів на ранніх термінах. Якщо ж цього не відбувається, то у жінок, що регулярно п'ють воду з-під крана, підвищується небезпека народити дитину з патологіями, такими як заяча губа і вовча паща.
Навіть вживаючи таку воду лише зрідка, ви як мінімум піддаєте себе небезпеці розвитку дисбактеріозу. Адже головна причина використання хлору - це його здатність вбивати шкідливі бактерії і мікроорганізми. І точно так само він вбиває корисну мікрофлору: біфідо-і лактобактерії, які живуть в нашому кишечнику.
Небезпечно не тільки вживання хлорованої води всередину, але і купання в такій воді, а також вдихання її отруйних парів. При тривалому гарячий душ летючі токсичні органічні речовини, що випаровуються з води, вдихаются в високих концентраціях, тому організм може отримати в 6-100 разів більше хімічних речовин, Ніж при вживанні води всередину. Також прийняття гарячих душу або ванни є головною причиною підвищеного рівня хлороформу практично в кожному будинку.
При тривалому перебуванні в такій воді, наприклад у ванній або басейні, містять хлор вбираються через шкіру, а також надходять в організм з диханням. Це негативно відбивається на стані шкіри, волосся і слизових оболонок, викликає розвиток астми, алергічних реакції, проблем з диханням.
Науковий медичний «Журнал алергології та клінічної імунології» опублікував цікаве дослідження канадських і французьких вчених. Вони виявили, що 18 з 23 спортсменів, які тренуються в басейнах з хлорованою водою, страждають від одного з видів алергії, а також мають зміни в легенях аналогічні змінам у хворих на астму.
Як позбавити від хлору воду з-під крана
на наразі використання хлору - це найпоширеніший, дешевий і дієвий спосіб очищення води від бактерій і мікроорганізмів. Його використовують повсюдно. Якщо ви отримуєте воду з центрального водопостачання, то краще подбати про додаткової очистки. Наші фахівці підберуть систему фільтрів для очищення води від усіх небезпечних забруднень. Ви зможете спокійно пити воду, готувати їжу, приймати душ або ванну, купати дитину.
Проблема чистоти води в мегаполісах стоїть гостріше, ніж в невеликих населених пунктах. Урбанізація призвела до різкого збільшення кількості побутових стоків. Для забезпечення життєдіяльності людини в водопровідні магістралі щодня подаються кубокілометрів питної води. Зрозуміло, що водопостачання окремого домоволодіння легко організувати за допомогою шахтного колодязя. В окремих випадках селища і міста забезпечуються з артезіанських свердловин або інших природних водойм, але в загальній масі вода забирається з штучних водосховищ. Так-так, саме з тез великих водойм, де водиться риба, купаються відпочивальники, стікають атмосферні опади, потрапляють побутові та промислові відходи.
Щоб проста прісна вода перетворилася в питну, вона повинна пройти серйозну очистку, що складається з декількох етапів, і тільки тоді, пройшовши довгий шлях, вона потече з крана. Можливо, недостатньо смачна, швидше за все з різними домішками і специфічним запахом, але безпечна для здоров'я. Теоретично, представники водоканалів регулярно проводять огорожі і контролюють її якість. У цій статті ми зібрали інформацію, як саме очищають воду і що в неї додають в різних містах і країнах. Способи очищення відрізняються, адже в кожній частині світу є свої складності і проблеми. Серед них: підвищені концентрації мікроорганізмів, фекальні стоки, важкі метали, пестициди.
Чим і як чистять воду для населення в Росії
Чиста питна вода в міських водопроводах відсутня не тільки в Росії, але і в інших країнах. Приємний виняток - деякі європейські країни, які захищають воду конституцією. Іншим доводиться задовольнятися тим, що тече з крана. Якість російської водопровідної води сприяє розвитку галузі побутових фільтрів і бутильованої води.
Вода, що забирається з відкритих водоймищ чистіше, ніж та, що подається з підземних резервуарів. Ця проблема зачіпає Підмосков'ї і частина Нової Москви. До 2025 року планується повна реконструкція системи водопостачання
У Москву воду постачають з Волги і Москви-ріки і обробляють на чотирьох станціях водопідготовки. Після забору вона транспортується в регулюючий басейн, де вона проходить перший етап фільтрації. З води відсівають великі фракції сміття, рослинність і рибу. Проціджений вода відправляється в змішувальну ємність для дезінфекції.
Спочатку додають порошок активованого вугілля. У наступній ємності її під високим напором змішують з коагулянтом Поліоксихлорид алюмінію. Від такої процедури спочатку суміш покривається піною. Додавання флоакулянта збирає піну в великі пластівці. У ній містяться всі пов'язані шкідливі речовини. У відстійниках під власною вагою забруднення осідають і прибираються з дна. Повторний цикл фільтрації, проходячи через піщані та вугільні фільтри.
Кілька останніх років московський водоканал почав практикувати знезараження і очищення питної води за допомогою озоносорбціі. Озон отримують штучним шляхом. Це небезпечний газ, вдихання якого призводить до летального результату.
Після фільтрації і озонування вода стає придатною для пиття і відповідає всім санітарно-гігієнічним нормам. На жаль, її не можна відразу подавати в водопровід. Тисячі кілометрів труб, недостатня циркуляція і тупикові відгалуження стануть відмінною середовищем для мікроорганізмів.
Світова практика - використовувати для санітарної обробки питної води хлор. Він дешевий і ефективний, хоча і не нешкідливий. Раніше застосовували рідкий хлор, тому зараз переходять на його менш небезпечний аналог - гіпохлорит натрію. На виході зі станції водопідготовки залишкові концентрації хлору в воді знаходиться в межах 0,8-1,2 мг / л. Перевищення або заниження норми - тягне за собою кримінальну відповідальність. Дотримання технології контролюється Росспоживнаглядом.
У пітерському університеті Петра Великого створили електролізний агрегат, який в майбутньому зможе замінити хлорування. Активний реагент феррат натрію розщеплює токсини на малотоксичні похідні і знищує мікроорганізми, не залишаючи у воді небезпечних залишкових продуктів
Фахівці відзначають, що специфічний запах водопровідної води повинен відчуватися, якщо його немає, можливо, були порушення технології знезараження. Він оцінюється за п'ятибальною шкалою. Влітку запах сильніше через те, що високі температури сприяють розмноженню бактерій, і доводиться використовувати більше хлору для обробки води.
Відносини між місцевим підприємством водоканалу і споживачем водопровідної води регулюються законодавчо. Якщо з крана тече замість питної води, дивна рідина з кольором і фізичними домішками, то ви маєте право подати на постачальника неякісної послуги в суд, зібравши аналізи і пакет документів.
Очищення води за кордоном
У різних країнах практикуються різні алгоритми водопідготовки. Головне завдання - отримати безпечну воду, але, наприклад, в Японії вода повинна бути ще й смачною. Виявляється, що з японських кранів тече вода, яка смачніше багатьох видів бутильованої. Цього домагаються озонуванням і фільтрацією. Тут найсуворіші стандарти. Хлорування питної води в Японії обов'язково, але зміст залишкового хлору становить до 0,4 мг / л. Щоб підтримувати концентрацію без перевищення, вона відстежується і у випадку зниження препарат додається на насосних станціях.
Хлоруванням очищається більше 90% водопровідної води в усьому світі. Близько сотої частки доводиться на озонування та інші методи. Недолік альтернативних методик - немає довгострокового обеззараживающего ефекту. Оброблена хлором вода безпечна в мікробіологічному плані, але містить в собі галогенсодержащие з'єднання, в основному - тригалометани. Використання гіпохлоритів тільки сприяє їх утворення. Найпростіший спосіб знизити концентрації органічних речовин природного походження на стадіях водопідготовки попередніх хлоруванню.
Країн, які відмовилися від хлорування питної води трохи, а результати суперечливі. У Німеччині - все добре, вимоги до водопровідної води суворіше, ніж до бутильованої, в Перу - трапилася епідемія холери
Фінляндія входить в топ-10 країн з найчистішою водою. Для очищення використовується сульфат заліза, який пов'язує органічні речовини. Далі вода послідовно проходить піщані фільтри, Озон, активоване вугілля і ультрафіолет. Вже у розподільчої системи додається хлорамін.
У Франції алгоритм схожий, але без ультрафіолету. Крім того для захисту труб використовується ортофосфорна кислота. Жителі Австрії насолоджуються водою з мінімальними кількостями двоокису хлору.
Як правило, чим більше розвинена країна, тим жорсткіше прописані гранично допустимі концентрації побічних продуктів хлорування. Вони знаходяться в межах 0,06-0,2 мг / л. У російській водопровідній воді ГДК в кілька разів вище.
Альтернативні методи очищення
Заміною хлоруванню можуть стати обробка ультрафіолетом, ультразвук і озонування. У продажу є стаціонарні установки для підготовки води, але хлорка поки залишається однозначним монополістом у сфері дезінфекції. Відмовитися від неї без введення гідної антибактеріальної обробки, значить поставити здоров'я і життя споживачів під загрозу.
Ультрафіолет вважається найефективнішим з нехимических варіантів. Технологія розвивається майже чверть століття, як тільки вчені виявили, що будь-який хімічний спосіб очищення дає шкідливі для людського організму побічні ефекти.
Поки в вітчизняних водопроводах зі старими трубами тече вода не зовсім питної якості, споживачам доводиться витрачатися на доочистку за допомогою кип'ятіння, відстоювання і фільтрування. Це пояснює чому, зростає попит на будівництво колодязів. Вибравши хорошу компанію, клієнт отримає більш якісну воду.
Рублевская станція водопідготовки знаходиться недалеко від Москви, в парі кілометрів від МКАД, на північному заході. Розташована вона прямо на березі Москви-ріки, звідки і забирає воду для очищення.
Трохи вище за течією Москви-ріки розташовується Рублевская гребля.
Гребля була побудована на початку 30-х років. В даний час використовується для регулювання рівня Москви-ріки, для того, щоб міг функціонувати водозабір Західної станції водопідготовки, який знаходиться на кілька кілометрів вище за течією.
Піднімемося нагору:
На греблі використовується вальцовая схема - затвор рухається по похилих напрямних в нішах за допомогою ланцюгів. Приводи механізму знаходяться зверху в будці.
Вище за течією знаходяться водозабірні канали, вода з яких, як я зрозумів, надходить на Черепковскіе очисні споруди, що знаходяться неподалік від самої станції і є її частиною.
Іноді, для забору проб води з річки Мосводоканал використовує катер на повітряній подушці. Проби забираються щодня по кілька разів на декількох точках. Потрібні вони для визначення складу води і підбору параметрів технологічних процесів при її очищенні. Залежно від погоди, пори року та інших факторів складу води сильно змінюється і за цим постійно стежать.
Крім того проби води з водопроводу відбирають на виході зі станції і в безлічі точок по всьому місту, як самі Мосводоканаловци, так і незалежні організації.
Також є ГЕС невеликої потужності, що включає три агрегати.
В даний час вона зупинена і виведена з експлуатації. Замінювати обладнання на нове - економічно не доцільно.
Пора висуватися на саму станцію водопідготовки! перше куди пійдемо - насосна станція першого підйому. Вона закачує воду з Москви-ріки і піднімає її вгору, на рівень самої станції, яка знаходиться на правому, високому, березі річки. Заходимо в будинок, спочатку обстановка цілком звичайна - світлі коридори, інформаційні стенди. Несподівано зустрічається квадратний отвір в підлозі, під яким величезна порожній простір!
Втім до нього ми ще повернемося, а поки підемо далі. Величезний зал з квадратними басейнами, наскільки я зрозумів це щось типу прийомних камер, в які надходить вода з річки. Сама річка знаходиться праворуч, за вікнами. А насоси закачує воду - зліва внизу за стінкою.
Зовні будівля виглядає так:
Фото з сайту Мосводоканала.
Тут же встановлено обладнання, схоже це автоматична станція аналізу параметрів води.
Всі споруди на станції мають дуже вигадливу конфігурацію - багато рівнів, всілякі драбинки, спуски, баки, і труби-труби-труби.
Якийсь насос.
Спускаємося вниз, приблизно на 16 метрів і потрапляємо в машинний зал. Тут встановлено 11 (три запасних) високовольтних мотора, що приводять у рух відцентрові насоси рівнем нижче.
Один із запасних моторів:
Для любителів шильдиков :)
Вода знизу закачується в величезні труби, які вертикально проходять через зал.
Все електротехнічне обладнання на станції виглядає дуже акуратно і сучасно.
красені :)
Заглянемо вниз і побачимо равлика! Кожен такий насос має продуктивність 10 000 м 3 на годину. Для прикладу, він міг би повністю, від підлоги до стелі заповнити водою звичайну трикімнатну квартиру за все за хвилину.
Спустимося на рівень нижче. Тут набагато прохолодніше. Цей рівень знаходиться нижче рівня Москва-ріки.
Чи не очищена вода з річки по трубах надходить в блок очисних споруд:
Таких блоків на станції кілька. Але перед тим як піти туди, спочатку відвідаємо іншу будівлю, зване "Цех виробництва озону". Озон, він же O 3 використовується для знезараження води і видалення з неї шкідливих домішок, за допомогою методу озоносорбціі. Дана технологія вводиться Мосводоканалом в останні роки.
Для отримання озону використовується наступний техпроцес: повітря за допомогою компресорів (праворуч на фото) нагнітається під тиском і потрапляє в охолоджувачі (зліва на фото).
В охолоджувачі повітря охолоджується в два етапи з використанням води.
Потім подається на осушувачі.
Осушувач вдає із себе дві ємності містять суміш поглинає вологу. У той час як одна ємність використовується, друга відновлює свої властивості.
Зі зворотного боку:
Устаткування управляється за допомогою графічних сенсорних екранів.
Далі підготовлений холодний і сухе повітря надходить в генератори озону. Генератор озону є великою бочку, всередині якої розташовано безліч трубок-електродів, на які подається велика напруга.
Так виглядає одна трубка (в кожному генераторі з десятки):
Йоржик всередині трубки :)
Через скляне віконце можна подивитися на досить гарний процес отримання озону:
Прийшов час оглянути блок очисних споруд. Заходимо всередину і довго піднімаємося сходами, в результаті опиняємося на містку в величезному залі.
Тут саме час розповісти про технологію очистки води. Відразу скажу, що я не фахівець і процес зрозумів лише в загальних рисах без особливих подробиць.
Після того як вода піднімається з річки, вона потрапляє в змішувач - конструкція з декількох послідовних басейнів. Там в неї по черзі додають різні речовини. В першу чергу - порошковий активоване вугілля (ПАВ). Потім в воду додають коагулянт (Поліоксихлорид алюмінію) - який змушує дрібні частинки збиратися в більші грудки. Потім вводиться спеціальна речовина зване флокулянт - в результаті чого домішки перетворюються в пластівці. Потім вода потрапляє в відстійники, де все домішки осідають, після чого проходить через піщані та вугільні фільтри. Останнім часом додався і ще один етап - озоносорбціі, але про це нижче.
Всі основні реагенти застосовуються на станції (крім рідкого хлору) в один ряд:
На фотографії наскільки я зрозумів - зал змішувача, знайдіть людей в кадрі :)
Всілякі труби, резервуари і містки. На відміну від каналізаційних очисних споруд тут все набагато заплутаніше і не так інтуїтивно зрозуміло, крім того, якщо там більша частина процесів відбувається на вулиці, то підготовка води відбувається повністю в приміщеннях.
Цей зал є лише малою частиною величезної будівлі. Частково продовження можна розгледіти в отворах внизу, туди вирушимо пізніше.
Зліва стоять якісь насоси, праворуч величезні баки з вугіллям.
Там же чергова стійка з обладнанням вимірює якісь характеристики води.
Баки з вугіллям.
Озон є вкрай небезпечним газом (перша, вища категорія небезпеки). Найсильніший окислювач, вдихання якого може привести до летального результату. Тому процес озонування відбувається в спеціальних закритих басейнах.
Всіляка вимірювальна апаратура і трубопроводи. З боків - ілюмінатори, через які можна подивитися на процес, зверху - прожектори, які також світять через скла.
Усередині водичка дуже активно вирує.
Відпрацьований озон надходить до деструкторами озону представляють собою нагрівач і каталізатори, там озон повністю розкладається.
Переходимо до фільтрів. На табло показується швидкість промивання (продування?) Фільтрів. Фільтри з часом забруднюються і їх очищають.
Фільтри являють собою довгі резервуари наповнені гранульованим активованим вугіллям (ГАУ) і дрібним піском за спеціальною схемою.
Фільтри знаходяться в окремому ізольованому від зовнішнього світу просторі, за склом.
Можна оцінити масштаб блоку. Фотографія зроблена посередині, якщо поглянути назад, то можна побачити те ж саме.
В результаті всіх етапів очищення вода стає придатною для пиття і відповідає всім нормам. Однак, запускати таку воду в місто не можна. Справа в тому, що протяжність водопровідних мереж Москви - тисячі кілометрів. Є ділянки з поганою циркуляцією, закриті відгалуження і т.п. Як результат - у воді можуть почати розмножуватися мікроорганізми. Щоб це уникнути воду хлорують. Раніше це робили шляхом додавання рідкого хлору. Однак він є вкрай небезпечним реагентом (в першу чергу з точки зору виробництва, перевезення і зберігання), тому зараз Мосводоканал активно переходить на гіпохлорит натрію, який набагато менш небезпечний. Для його зберігання пару років назад був побудований спеціальний склад (привіт HALF-LIFE).
Знову ж все автоматизовано.
І комп'ютеризовано.
Зрештою, вода потрапляє в величезні підземні резервуари на території станції. Ці резервуари наповнюються і спустошуються протягом доби. Справа в тому, що станція працює з більш-менш постійною продуктивністю, в той час як споживання протягом дня дуже сильно змінюється - вранці і ввечері воно вкрай висока, вночі дуже низька. Резервуари служать деяким акумулятором води - вночі вони наповнюються чистою водою, а вдень вона забирається з них.
Управляється вся станція з центральної диспетчерської. 24 години на добу чергують двоє людей. У кожного робоче місце з трьома моніторами. Якщо я правильно запам'ятав - один диспетчер стежить за процесом очищення води, другий - за всім іншим.
На екранах відображається величезна кількість всіляких параметрів і графіків. Напевно ці дані беруться в тому числі з тих приладів, які були вище на фотографіях.
Вкрай важлива і відповідальна робота! До речі кажучи, на станції практично не було помічено працівників. Весь процес дуже сильно автоматизований.
На закінчення - трохи Сюрро в будівлі диспетчерської.
Конструкція декоративного характеру.
Бонус! Одне зі старих будівель, що залишилися з часів найпершої станції. Колись вона вся була цегляної і всі споруди виглядали приблизно так, проте зараз все повністю перебудовано, збереглося лише кілька будівель. До речі, вода в ті часи подавалася в місто за допомогою парових машин! Трохи докладніше можна почитати (і подивитися старі фото) в моєму
Технологічний процес водопідготовки включає наступні основні етапи:
- аммонірованіе води (використовується сульфат амонію)
- знезараження води (використовується гіпохлорит натрію)
- коагуляція забруднюючих речовин (використовується сульфат алюмінію)
- флокуляция (використовується катіонний флокулянт)
- фільтрація через піщану завантаження на контактних освітлювачах (одноступенева схема очищення)
- відстоювання і фільтрація через піщану завантаження на швидких фільтрах (двоступенева схема очищення)
- знезараження УФ-випромінюванням
Новий блок водопідготовки К-6 на Південній водопровідної станції
Озонаторна на блоці К-6
З 2007 року в Водоканалі діє унікальна двоступенева технологія комплексного знезараження питної води на водопровідних станціях Санкт-Петербурга.
Вона включає в себе використання високоефективного і одночасно безпечного реагенту - гіпохлориту натрію (хімічний метод) і ультрафіолетову обробку води (фізичний метод). Ця комбінація дозволяє повністю гарантувати епідеміологічну безпеку водопостачання Санкт-Петербурга, а також повну відповідність мікробіологічних показників якості води нормативам, що діють.
Петербург став першим мегаполісом, в якому вся питна вода проходить обробку ультрафіолетом і який повністю відмовився від використання рідкого хлору для знезараження води.
Церемонія вивезення останнього балона з хлором відбулася 26 червня 2009 року на Північній водопровідної станції. На зміну хлору (використання якого становило серйозну небезпеку з точки зору зберігання і транспортування) прийшов безпечний реагент гіпохлорит натрію. У Петербурзі працюють два заводи з виробництва низькоконцентрованого гіпохлориту натрію - на Південній водопровідної станції (з 2006 року) і на Північній водопровідної станції (з 2008 року).
Ще одна технологія, ось вже більше декількох років використовувана Водоканалом, - це система дозування порошкоподібного активованого вугілля (ПАВ), Що забезпечує видалення запаху і нафтопродуктів.
З 2011 року на Південній водопровідної станції працює новий блок К-6, де використані найсучасніші технології водопідготовки, що дозволяють впоратися з будь-якими зміни стану води в Неві.
Основні етапи виробництва питної води на К-6:
- попереднє озонування води (озон отримують з повітря на території станції);
- освітлення води: коагуляція, флокуляція і відстоювання в поличному відстійнику;
- фільтрація через швидкі гравітаційні фільтри з двошаровою завантаженням (пісок і активоване вугілля);
- перший ступінь знезараження: гіпохлорит натрію в поєднанні з сульфатом амонію (гіпохлорит натрію успішно бореться з бактеріями);
- другий ступінь знезараження: обробка ультрафіолетом (це дозволяє знищити віруси).
Переваги нового блоку:
- гарантовано висока якість питної води незалежно від стану води в Неві;
- зниження екологічного навантаження на Неву (вода, якою промивають фільтри, не скидається в річку, а очищається і знову використовується);
- обробка (зневоднення) осаду, що утворюється в процесі очищення води.
Гордість Водоканалу - унікальна система біомоніторингу якості води. Її принцип дії заснований на діагностиці функціонального стану річкових раків і риб.
Метод, розроблений в Науково-дослідному центрі екологічної безпеки РАН, передбачає вимір кардіорітма аборигенних річкових раків і аналіз поведінки риб. Якщо у воді, яку беруть з Неви, виявляться токсичні речовини, у раків почастішає серцебиття, а у риб різко зміниться поведінка. Зараз система біомоніторингу використовується на всіх водопровідних станціях міста.
На Головній водопровідній станції в «штаті» - 12 річкових раків. Робочий графік: дві доби в акваріумі під наглядом, потім - чотири доби відпочинку та активної їжі. На службу в Водоканал приймають раків тільки чоловічої статі.
Кажуть, якщо не хочеш зіпсувати собі апетит, не варто ходити на підприємства харчопрому і дивитися, з чого роблять те, що ми їмо. Щоб побачити, що ми п'ємо, і ходити нікуди не треба ось вона, каламутна брудна вода рівнинних водоймищ. Але що з нею відбувається, перш ніж вона потрапляє до нас в кран?
Від річки до річки Мільйони кубометрів води здійснюють щодобовий круговорот від водозабору станції водопідготовки до фінальної стадії очищення. На фото - водозлив на одному з московських очисних споруд
Олег Макаров
трохи більше року тому житель міста Портленда, столиці штату Орегон, Джошуа Сітер, будучи напідпитку, помочився в водойму, який, по нещастю, виявився резервуаром з підготовленою питною водою. Негідник потрапив в об'єктиви камер стеження, а запис з них - на телебачення. Місто жахнувся - що ж ми п'ємо ?! Щоб погасити паніку і втихомирити громадську думку, владі довелося злити весь резервуар об'ємом 30 млн літрів. Чиновники вирішили, що так простіше закрити питання, ніж пояснювати, що вміст людського сечового міхура, розчинена в 8 млн галонів чистої води, ніяк себе не виявить - ні за смаком, ні за кольором. Ті ж, хто зберіг холоднокровність і здоровий глузд, і зовсім не розуміли: людська сеча - це чи не найлегше, що може потрапити в такий резервуар. У відкритих водоймах господарюють птиці, земноводні і комахи, і всі вони не тільки справляють в воді природні потреби, але і гинуть, а значить, розкладаються.
Фільтри для процесу, званого ультрафильтрацией. Завдяки дрібним порам діаметром 0,01 мкм такі фільтри з ацетатцелюлозних мембран здатні видаляти з води навіть бактерії і віруси.
Де нам узяти чисту воду?
Навіть в лабораторії отримати абсолютно чисту воду, Що не містить ніяких розчинів, неможливо, так само як неможливо отримати 100% -ний вакуум. Взяти її в природі тим більше нізвідки - в ній обов'язково розчинені якісь мінерали, присутні колоїдні і тверді суспензії, а також живі організми, їх останки і продукти життєдіяльності. Вода, що видобувається з артезіанських свердловин, зазвичай більш мінералізована, більш жорстка, зате відносно вільна від антропогенних забруднень і органіки. Однак якщо вести мову, наприклад, про Москву, яка є найбільшим в країні споживачем води (близько 3,7 млн \u200b\u200bкубометрів питної води на добу), то для столиці місцеві запаси артезіанської води невеликі і абсолютно не відповідають запитам мегаполісу. Москва забирає воду з двох основних поверхневих джерел - Волги (через канал їм. Москви і ланцюг водосховищ) і Москви-ріки, а точніше, з водосховищ, що знаходяться в верхів'ях річки і на її притоках. Вазузской система водосховищ на кордоні Тверської і Смоленської областей може додатково підживлювати як Волгу, так і москворецкий джерело. Гідровузли регулюють стік річок і не дають йти талим водам, акумулюючи їх у водосховищах. Але що несуть з собою талі води? Нафтопродукти і продукти їх спалювання, хімічні добрива з полів і багато інших не надто корисних для здоров'я слідів діяльності людини в відносно густо заселеному Підмосков'ї. Таким чином, щоб вся ця вода стала питної, її необхідно дуже серйозно чистити, причому технології очищення повинні постійно вдосконалюватися, щоб відповідати новим умовам.
Ульрафільтрація і озоносорбціі - найбільш сучасні технології, що впроваджуються сьогодні у сфері водопідготовки. Метод озоносорбціі (застосовується на нових блоках рублевской і західної станцій) полягає в спільному застосуванні процесів озонірованіясорбціі за допомогою порошкоподібного або гранульованого активного вугілля.
На Москву працюють чотири станції водопідготовки. Дві з них - Північна і Східна - зайняті очищенням волзької води, що надходить по каналу Москва-Волга, дві інші - Рублевская і Західна - забирають воду, що приходить по Москві-річці. Підготовка питної води давно вже не хайтек, і основні етапи цього процесу добре відомі. Це попереднє хлорування, реагентному обробка, відстоювання, фільтрування та знезараження. Але оскільки до якості води сьогодні пред'являються нові вимоги, а «якість» забруднення поверхневих вод теж, на жаль, підвищується, в останні роки на об'єктах «Мосводоканала» впроваджуються нові технології видалення з питної води всілякі неприємні домішок - від важких металів до вірусів. У 2006 році на базі Західної станції водопідготовки створена Південно-Західна водопровідна станція, де сучасні технології знайшли своє найбільш радикальне втілення.
Хлор у відставці
Скориставшись схемою водопідготовки саме на цій станції, розглянемо коротко, як саме брудна і каламутна вода з відкритих водойм стає чистою питною. З самого початку забирається за допомогою насосів першого підйому вода Москви-ріки може бути піддана попередньою хлоруванню (в разі сильного забруднення). Уже багато років хлорування є найбільш ефективним методом знезараження, позбавлення води від хвороботворних бактерій. Проблема лише в одному: рідкий хлор отруйний і є сильним окислювачем. Зрозуміло, в тих концентраціях, які присутні в підготовленій воді, ніяких неприємностей від нього чекати не доводиться, але для забезпечення безперебійного процесу хлорування рідкий хлор необхідно запасати у великих кількостях, і тоді він може стати серйозним вражаючим чинником в разі техногенної катастрофи або теракту. Тому з 2009 року на московських станціях водопідготовки почалося впровадження іншої речовини, що містить активний хлор, - гіпохлориту натрію. Ця речовина по знезаражують дії хлору не поступається, однак більш безпечно.
Озонування - один з головних методів очищення води. Це історичне фото контактного басейну, в якому відбувалося озонування на Східній водопровідної станції (Москва).
Якщо початкове хлорування не потрібно, вода відразу надходить в камеру попереднього озонування. Озонування - давно взятий на озброєння спосіб очищення води. Будучи потужним окислювачем, нестійкі молекули з трьох атомів кисню руйнують хімічні сполуки, Що утворюють смак, запах і колір води, а також окислюють металеві домішки. Озон сам по собі працює як коагулянт, перетворюючи частину розчинених речовин у суспензії, які набагато простіше осадити або відфільтрувати. Озонування відбувається в закритих камерах, що виключають витік газу. використовується кисень атмосферного повітря, Який забирають, охолоджують і висушують, а потім пропускають через електричний розряд. Озоно-повітряна суміш вдувається в воду крізь керамічні дифузори з дрібними отворами, а потім відпрацьований газ примусово (за допомогою каталізаторів і високої температури) Повертається до вихідного стану О2.
Минулий попереднє озонування вода, звичайно, ще далека від повного очищення - в ній досить домішок у вигляді колоїдних суспензій і дрібнодисперсних суспензій. У спеціальному змішувачі, що складається з чотирьох послідовних басейнів, в воду додають коагулянт (Поліоксихлорид алюмінію) - речовина, що змушує дрібні суспензії збиратися в більші грудки. Спеціальні реагенти вносяться для осадження домішок і для утворення пластівців (хлопьеобразующіе хімікати звуться флокулянтів).
Схем очищення води на Південно-Західній водопровідної станції
Після цього вода надходить у відстійник, де домішки осідають, утворюючи так званий контактний мул (частково він зливається в каналізацію, а частково повертається в змішувач, де сприяє коагуляції). По завершенні відстою воду освітлюють і відправляють в камеру повторного озонування.
Вірус не пролізе
Терзання води на цьому аж ніяк не закінчуються. При необхідності в наступній камері в воду додаються коагулянт і сорбент у вигляді порошкоподібного активованого вугілля. Вугілля вбирає в себе залишки органічних речовин (наприклад, пестицидів), разом з якими він буде видалений з води при подальшій багатошарової фільтрації. Фільтри, завантажені шаром піску (внизу) і гідроантраціта (вгорі), візьмуть на себе останні залишки твердих суспензій. На цьому традиційний цикл очищення практично завершено, проте для більш якісної водопідготовки до нього додано ще одне високотехнологічне ланка - ультрафільтрація.
У систему водопостачання Москви входять 15 водосховищ з сумарним корисним об'ємом 2,3 млрд. М 3. Сумарна Водовіддача становить 11 млн. М 3 / сут, що в 2,5 - 3 рази перевищує нинішні потреби столиці в воді, яка використовується на господарсько-питні потреби.
Зал ультрафільтрації вміщує цілий масив баллонообразное фільтрів, розставлених блоками в чотири лінії. У кожному такому пластиковому балоні 35 500 ацетатцелюлозних половолоконной мембран. Пористість волокон становить 0,01 мкм, що цілком достатньо для утримання в фільтрах бактерій і вірусів. При цьому навіть після стількох стадій очищення вода зберігає необхідний людині набір розчинених в ній мінеральних мікроелементів. Вінчає водопідготовку фінальне знезараження: для хлорування знову використовується гіпохлорит натрію, також додається аміачна вода. Це було б зайвим (бактерії і віруси відфільтровані), якби вода надходила споживачеві безпосередньо зі станції водопідготовки, але ... перш ніж вода потече з крана в квартирі, на неї чекає довгий шлях по трубопровідній мережі, якість якої, м'яко кажучи, нерівномірно, і через водопровідні підстанції з резервуарами, де дуже ймовірно повторне проникнення шкідливої \u200b\u200bорганіки. Оброблена ж реагентами вода ще довго буде чинити опір зараженню.
Стічні води розглядаються сьогодні не тільки як об'єкт очищення, а й як ресурс. З органічного осаду, відділеного від стоків, методом анаеробного бродіння в метантенках отримують біогаз. Ці ж опади використовуються в якості компосту для удобрення ґрунтів. З стоків видобувається енергія за допомогою теплонасосів.
І знову чистити!
Воду, яку забирають з водойм для потреб великого міста, чистять двічі - коли перетворюють її в питну і коли вона сама перетворюється в каналізаційні стоки. Очищенням стоків в Москві займаються також чотири станції, проте технологія повернення вологи природі дещо відрізняється від водопідготовки.
Спочатку стоки проціджують через металеві решітки, в результаті чого від води відокремлюються тверді побутові відходи (їх відвозять на полігон як звичайне сміття). Потім в так званих песколовках осідають тверді мінеральні домішки, після чого вода йде в первинний відстійник, де на дно випадає осад органічного походження. Далі в аеротенках відбувається біологічне очищення стічних вод за допомогою активного мулу. Відпрацювавши своє, активний мул відділяється від рідини у вторинному відстійнику. Залишається процедура знезараження, і тут вона проводиться з використанням УФ-випромінювання (а не хлору або його похідних), після чого очищена вода зливається в річки Москворецкого басейну. Кругообіг завершено.