Технологии очистки воды на станциях «Водоканала. Анализ водопроводной воды Строительство станции по очистке питьевой воды

Коммунальные службы российских городов утверждают, что вода, которая течет из наших кранов абсолютно безопасна и пригодна для питья. Но так ли это на самом деле?

Чтобы понять какая вода поступает в наши квартиры давайте отследим весь путь ее движения. Начнем с того, что воду для нужд городского населения берут в основном из открытых водоемов: рек, водохранилищ, озер. Реже из глубинных источников – артезианских скважин.

Так, жителям Москвы вода поступает из Можайского, Истринского, Химкинского и еще десяти водохранилищ области, а также из рек Москва и Волга. Жителям Санкт-Петербурга – из реки Нева. Ростовчанам – из рек Дон и Северский Донец. Жителям Воронежа в основном из артезианских источников.

Через водонасосные станции вода попадает в специальные резервуары, где проходит несколько стадий очистки. Самая первая – механическая очистка. Специальный фильтр-решетка очищает воду от крупных загрязнений: листьев и веток деревьев, камней, рыбы, пластиковых бутылок и прочего мусора.

Затем в нее добавляют реагенты, которые связывают мелкие частицы загрязнения и образуют хлопья, впоследствии оседающие на дно резервуара. После этого вода подвергается фильтрации: проходит через емкость с песком, а затем через гравитационный фильтр. В нем под действием силы тяжести осаждаются крупные частицы загрязнения, а также мелкие частицы высокой плотности.

Следующая стадия очистки – обеззараживание. В большинстве регионов России воду от бактерий и микроорганизмов по-прежнему очищают с помощью хлорсодержащих веществ. Исключение составляют лишь Москва и Санкт-Петербург, где для обеззараживания используют озон.

Небольших концентраций хлора достаточно чтобы убить до 95% бактерий, находящихся в воде. Но так как хлор способен накапливаться в организме, то регулярное употребление такой воды наносит существенный вред здоровью.(гиперссылка на статью о вреде хлора): вызывает обострение хронических и развитие новых заболеваний, в том числе онкологических.

Озонирование воды более безопасный для здоровья метод очистки, но он также имеет ряд недостатков. При неточном подборе концентрации озона в воде образуются токсичные продукты окисления, фенолы, а также «ассимилируемый органический углерод», который легко усваивается микроорганизмами и способствует их размножению. Поэтому для повышения безопасности воды озонирование следует применять в комплексе с другими методами обеззараживания: хлорированием, ионным обменом и т.д.

На данном этапе очистка воды окончена, но не окончен ее путь в наши квартиры: вода по системе трубопроводов поступает в водонапорную башню, а оттуда – в дома. При этом, она проходит порой через километры старых, изношенных и ржавых труб. Здесь происходит вторичное загрязнение воды железистыми бактериями, солями жесткости и тяжелыми металлами.

По официальным данным на июнь 2016 г износ водопроводных сетей в России составил 64,8%. В отдельных регионах эти цифры еще выше: в пензенской области – 82%, в Пятигорске – 95%, в Архангельске – 70%, в Нефтеюганске – 71%. Таким образом, более половины водных магистралей России находится в аварийном или предаварийном состоянии, что приводит к периодической утечке и смешиванию водопроводной и канализационных вод, так как водоносные магистрали зачастую проходят рядом с канализационными.

Опасна ли хлорированная вода?

Хлорированная вода – это вода, которую обеззараживают от вредоносных бактерий и микроорганизмов с помощью хлорсодержащих веществ. Именно она течет из наших кранов и ею наполнены городские бассейны.

Хлор – дешевое и удобное, но не самое безопасное средство для очистки воды. Чем же конкретно полезен, и чем опасен хлор? Несет ли он вред нашему здоровью в тех дозах, которые содержаться в водопроводной воде? Давайте разберемся.

Влияние хлора на патогенные организмы

В качестве дезинфицирующего средства хлор впервые применил доктор Семмелвейс в 1846 г. Он использовал «хлорную воду» для очищения рук перед осмотром больных в главном госпитале г. Вены. Для обеззараживания воды хлор начали применять в конце 19 столетия. С его помощью в 1870 году удалось остановить эпидемию холеры в Лондоне, а позднее, в 1908 году, и в России.

В первые годы после открытия обеззараживающих свойств хлора, его применяли только при появлении кишечных инфекций, и лишь в тех регионах, где были замечены вспышки заболеваний. Но уже тогда Лев Толстой советовал пить только хлорированную воду. Вскоре обеззараживать воду хлором начали повсеместно.

Влияние хлора на организм человека

Но те самые свойства хлора, которые спасают от кишечных инфекций, могут и навредить навредить нашему организму. Ведь хлор – это высокотоксичный ядовитый газ, который не раз использовался как смертельное химическое оружие массового поражения. В 1915 году в ходе Первой Мировой войны германские войска применяли его против войск Российской Империи. В мировой истории этот факт известен под названием «Атака мертвецов».

Главная опасность хлора в его высокой активности: он легко вступает в реакцию с органическими и неорганическими веществами. А их в очищаемой воде в избытке, так как водозабор ведется в основном из открытых водоемов, богатых органикой: рек, озер, водохранилищ. Результат таких реакций – вредные органические соединения: трихлорметаны, хлороформ, хлорноватистая и соляная кислоты, обладающие токсическими, канцерогенными и мутагенными свойствами.

В малых дозах эти соединения не опасны. Но они имеют способность накапливаться в организме, что приводит к обострению хронических и развитию новых заболеваний, в том числе онкологических. Чаще всего употребление хлорированной воды вызывает рак мочевого пузыря, почек, желудка, кишечника, гортани и молочной железы. А так же способствует развитию атеросклероза, гипертонии, болезней сердца, анемии.

Американские ученые сравнили карту хлорирования воды и карту распространения рака мочевого пузыря и кишечника. Они пришли к выводу, что эти заболевания наиболее распространены в тех районах, где для очистки воды используются бо́льшие концентрации хлора.

Профессор Красовский Г. Н. более 40-ка лет изучал воздействие хлора на организм человека. Он утверждает, что употребление при беременности нескольких стаканов не очищенной от хлора воды в большинстве случаев приводит к выкидышам на ранних сроках. Если же этого не происходит, то у женщин, регулярно пьющих воду из-под крана, повышается опасность родить ребенка с патологиями, такими как заячья губа и волчья пасть.

Даже употребляя такую воду лишь изредка, вы как минимум подвергаете себя опасности развития дисбактериоза. Ведь главная причина использования хлора – это его способность убивать вредные бактерии и микроорганизмы. И точно так же он убивает полезную микрофлору: бифидо- и лактобактерии, живущие в нашем кишечнике.

Опасно не только употребление хлорированной воды внутрь, но и купание в такой воде, а также вдыхание ее ядовитых паров. При продолжительном горячем душе летучие токсичные органические вещества, испаряющиеся из воды, вдыхаются в высоких концентрациях, поэтому организм может получить в 6-100 раз больше химических веществ, чем при приеме воды внутрь. Также принятие горячих душа или ванной является главной причиной повышенного уровня хлороформа практически в каждом доме.

При длительном нахождении в такой воде, например в ванной или бассейне, хлорсодержащие вещества впитываются через кожу, а также поступают в организм с дыханием. Это негативно отражается на состоянии кожи, волос и слизистых оболочек, вызывает развитие астмы, аллергических реакции, проблем с дыханием.

Научный медицинский «Журнал аллергологии и клинической иммунологии» опубликовал интересное исследование канадских и французских ученых. Они выявили, что 18 из 23 спортсменов, которые тренируются в бассейнах с хлорированной водой, страдают от одного из видов аллергии, а также имеют изменения в легких аналогичные изменениям у больных астмой.

Как избавить от хлора воду из-под крана

На данный момент использование хлора - это самый распространенный, дешевый и действенный способ очистки воды от бактерий и микроорганизмов. Его используют повсеместно. Если вы получаете воду из центрального водоснабжения, то лучше позаботиться о дополнительной очистке. Наши специалисты подберут систему фильтров для очистки воды от всех опасных загрязнений. Вы сможете спокойно пить воду, готовить еду, принимать душ или ванну, купать ребенка.

Задумывались ли вы о том, что происходит с водой, после слива унитаза? Вроде бы, тут всё понятно, вода уходит в канализацию, а далее в Москву-реку. Так, да не совсем. Сегодня мы с вами заглянем на Курьяновские очистные сооружения и посмотрим, что же происходит с нашей грязной водой. Поехали?

1. Канализация Москвы в целом имеет уклон к Юго-Востоку. Из канализации вода приходит в начало «цепочки» — приёмно-распределительную камеру

Треть объёма воды, поступающей сюда — промстоки. Ливневая канализация относится к Мосводостоку и воды из неё в Курьяново не попадают

2. Вообще, этот отсек в штатном режиме закрыт, но если приоткрыть, то будет такое амбрэ, что долго там находится невозможно. Впрочем, мы и не будем

3. Первым делом производится механическая очистка. Сорозадерживающая решетка (как и следует из её названия) задерживает крупный мусор

4. Тряпки, всяческие ошмётки еды, прокладки, презервативы и прочие следы жизнедеятельности оседают на решётках и убираются из воды

6. После этого вода попадает в первичные отстойники, где часть загрязнений просто оседает на дне и потом убирается.

7. Далее следуют аэротенки — здесь вода очищается при помощи активного ила с микроорганизмами

9. Запах рядом с аэротенком, конечно, есть. Но он не идёт ни в какое сравнение с запахом поступающей воды

10.

11. Дальше снова в отстойники, но уже во вторичные. Главная задача вторичного отстойника — отделить от воды тот самый активный ил из аэротенка

12.

13. Элемент, направленный от центра к краю вращается, в нём находится илосос, который отстоявшийся ил и убирает

14. Вода, получаемая после вторичного отстойника по прозрачности не уступает той, что течёт в нашем водопроводе (но это не значит что её можно пить)

15. Слева — вода, зачерпнутая из вторичного отстойника, в центре — водопроводная вода, справа — неочищенная вода из канализации

16. Чайки частенько залетают

17. Осадок, полученный из воды на всех этапах, транспортируется для обезвоживания на иловые площадки, находящиеся в области

19. Последний этап — ультрафиолетовая обработка и обеззараживание

20. За счёт неё уничтожаются бактерии

21. После УФ-обработки вода сбрасывается в Москву-реку

22. Блок УФ-обработки, кстати, это вам не какая-то фигня, а лучший инвестпроект 2013-го года

По заверению Мосводоканала, вода, выходящая с очистных сооружений получается чище , чем та, которая забирается для подготовки и отправки нам в краны. Ведь та вода, что сливается из Курьяново, дальше попадает в Оку, Волгу… А там находятся водозаборы других крупных городов

Спасибо за внимание! И помните, что без воды — ни туды и не сюды:)

Благодарю пресс-службу Мосводоканала за организацию съемки

Способы очистки воды делятся на биологические, физические, химические, физико-химические и механические.

Механическая очистка воды - первая стадия любой водоподготовки. Она включает в себя пропускание воды через фильтры, их очистку от механического мусора.

Биологический способ очистки воды подразумевает использование микроорганизмов и некоторых простейших рачков.

К физико-химическим относятся сорбционные методы очистки воды. Они основаны на процессах адсорбции и ионного обмена.

Наиболее распространённые адсорбенты - активные угли. Они представляют собой пористые углеродные тела, зерненные или порошкообразные, имеющие большую площадь поверхности. Порошкообразные активные угли используют для очистки воды однократно на городских станциях водоподготовки, вводя их во время или после коагуляции. При адсорбции из растворов извлекаются в основном молекулы органических веществ, а также коллоидные частицы и микровзвеси. Хорошо сорбируются фенолы, полициклические ароматические соединения, нефтепродукты, хлор- и фосфорорганические соединения. Активные угли используются как катализаторы разложения находящихся с сорбцией органических веществ, повышая её эффективность.

Ионный обмен - процесс обмена ионов твёрдой матрицы с ионами раствора.

Другим физико-химическим методом очистки воды является электродиализ.

Электродиализом называется процесс удаления из раствора ионов растворённых веществ путём избирательного их переноса через мембраны, селективные к этим ионам, в поле постоянного электрического тока.

При наложении постоянного электрического поля на раствор ионизированных веществ возникает направленное движение ионов растворённых солей, а также ионов водорода и гидроксид-ионов.

Ионный обмен является одним из основных методов очистки воды от ионных загрязнений, глубокого её обессоливания. Это единственный метод, дающий возможность выборочно извлекать из раствора некоторые компоненты, например, соли жёсткости, тяжёлые металлы.

Одним из самых распространённых видов химической очистки является хлорирование. Для хлорирования применяют газообразный хлор (в баллонах), хлорную известь, гипохлорид кальция, хлорамин.

Эффективность хлорирования зависит от

) Активности применяемых веществ. Наибольшей активностью обладает хлор. Слабее действует хлорная известь, причем ее эффективность зависит от содержания в ней активного хлора (25-35 %). Другие соединения слабее хлорной извести.

) Качества (чистоты) хлорируемой воды. Взвешенные в воде частицы препятствуют бактерицидному действию хлора, хлор тратится на окисление органических веществ воды. Чем чище вода, тем ниже хлорпоглощаемость воды, тем эффективнее хлорирование.

) Дозы хлора и времени его действия. От дозы хлора (и величины хлорпоглощаемости) зависит количество остаточного хлора, который и обеспечивает бактерицидное действие.

) Свойств самих микробов и др.

Методика хлорирования.

На водопроводной станции воду обычно хлорируют, используя газообразный хлор. Баллоны присоединяют к хлораторам, которые подают хлор в воду. На водопроводной станции обычно осуществляется нормальное постхлорирование.

Виды хлорирования.

Существует несколько видов (способов) хлорирования По месту ввода хлора в схеме обработки воды.

) Постхлорирование производится после всех этапов обработки воды. Этот способ наиболее распространен.

Еще статьи по теме

Эколого-фаунистическая характеристика пресноводных моллюсков разнотипных водоемов Волгоградской области
Актуальность темы. Экологическая роль представителей малакофауны в экосистемах многообразна. Пресноводные моллюски, брюхоногие (Gastropoda) и двустворчатые (Bivalvia), представляют собой таксономически разнообразную, экологически пластичну...

Микробиологический анализ балластных вод
Одной из серьезных экологических проблем является проблема биологической инвазии. То есть вселение, несвойственных данной акватории, организмов в новые местообитания. Одним из способов попадания микроорганизмов в новые акватории осуществля...

Одна из основных задач предприятия – эффективная очистка воды, полученной из природных поверхностных источников, с целью обеспечения жителей качественной питьевой водой. Классическая технологическая схема , применяемая на московских станциях водоподготовки, позволяет выполнить эту задачу. Однако сохраняющиеся тенденции ухудшения качества воды водоисточников из-за антропогенного воздействия и ужесточение нормативов качества питьевой воды диктуют необходимость повышения степени очистки.

С началом нового тысячелетия в Москве, впервые в России, в дополнение к классической схеме применяются высокоэффективные инновационные технологии подготовки питьевой воды нового поколения. Проектами XXI века являются современные очистные сооружения, на которых классическая технология дополнена процессами озонирования и сорбции на активированном угле. Благодаря озоносорбции вода лучше очищается от химических загрязнений, устраняются неприятные запахи и привкусы, происходит дополнительная дезинфекция.

Применение инновационных технологий исключает влияние сезонных изменений качества природной воды, обеспечивает надежную дезодорацию питьевой воды, ее гарантированную эпидемическую безопасность даже в случаях аварийного загрязнения источника водоснабжения. Всего с использованием новых технологий подготавливается около 50% всей обрабатываемой воды.

Наряду с внедрением новых методов очистки воды совершенствуются процессы обеззараживания. С целью повышения надежности и безопасности производства питьевой воды за счет исключения из обращения жидкого хлора в 2012 году завершен перевод всех станциях водоподготовки на новый реагент – гипохлорит натрия В связи с ужесточением государственного норматива на содержание в питьевой воде хлороформа проведена целенаправленная отработка режимов дезинфекции, в результате чего концентрация хлороформа в московской водопроводной воде по средним данным за 2018 год не превысила 5 – 13 мкг/л при нормативе 60 мкг/л.

Технологические схемы очистки артезианских вод индивидуальны для каждого объекта с учетом особенностей качества воды эксплуатируемых водоносных горизонтов и содержат следующие ступени: обезжелезивание; умягчение; кондиционирование воды на угольных сорбционных фильтрах; удаление примесей тяжелых металлов; обеззараживание гипохлоритом натрия либо с использованием ультрафиолетовых ламп.

На сегодняшний день на территории Троицкого и Новомосковского административных округов города Москвы около половины водозаборных узлов подают воду, прошедшую технологическую обработку.

Поэтапное внедрение новых технологий выполняется в соответствии с Генеральной схемой развития системы водоснабжения, которой предусматривается, что полная реконструкция всех сооружений водоподготовки позволит подавать воду высочайшего качества всем жителям московского мегаполиса.

Технологический процесс водоподготовки включает следующие основные этапы:

аммонирование воды (используется сульфат аммония)
обеззараживание воды (используется гипохлорит натрия)
коагуляция загрязняющих веществ (используется сульфат алюминия)
флокуляция (используется катионный флокулянт)
фильтрация через песчаную загрузку на контактных осветлителях (одноступенчатая схема очистки)
отстаивание и фильтрация через песчаную загрузку на скорых фильтрах (двухступенчатая схема очистки)
обеззараживание УФ-излучением

Новый блок водоподготовки К-6 на Южной водопроводной станции

Озонаторная на блоке К-6

С 2007 года в Водоканале действует уникальная двухступенчатая технология комплексного обеззараживания питьевой воды на водопроводных станциях Санкт-Петербурга.
Она включает в себя использование высокоэффективного и одновременно безопасного реагента - гипохлорита натрия (химический метод) и ультрафиолетовую обработку воды (физический метод). Эта комбинация позволяет полностью гарантировать эпидемиологическую безопасность водоснабжения Санкт-Петербурга, а также полное соответствие микробиологических показателей качества воды действующим нормативам.

Петербург стал первым мегаполисом, в котором вся питьевая вода проходит обработку ультрафиолетом и который полностью отказался от использования жидкого хлора для обеззараживания воды.

Церемония вывоза последнего баллона с хлором состоялась 26 июня 2009 года на Северной водопроводной станции. На смену хлору (использование которого представляло серьезную опасность с точки зрения хранения и транспортировки) пришел безопасный реагент гипохлорит натрия. В Петербурге работают два завода по производству низкоконцентрированного гипохлорита натрия - на Южной водопроводной станции (с 2006 года) и на Северной водопроводной станции (с 2008 года).

Еще одна технология, вот уже более нескольких лет используемая Водоканалом, - это система дозирования порошкообразного активированного угля (ПАУ) , обеспечивающая удаление запаха и нефтепродуктов.

С 2011 года на Южной водопроводной станции работает новый блок К-6, где использованы самые современные технологии водоподготовки, позволяющие справиться с любыми изменения состояния воды в Неве.

Основные этапы производства питьевой воды на К-6:

предварительное озонирование воды (озон получают из воздуха на территории станции);
осветление воды: коагуляция, флокуляция и отстаивание в полочном отстойнике;
фильтрация через скорые гравитационные фильтры с двухслойной загрузкой (песок и активированный уголь);
первая ступень обеззараживания: гипохлорит натрия в сочетании с сульфатом аммония (гипохлорит натрия успешно борется с бактериями);
вторая ступень обеззараживания: обработка ультрафиолетом (это позволяет уничтожить вирусы).

Преимущества нового блока:

гарантировано высокое качество питьевой воды вне зависимости от состояния воды в Неве;
снижение экологической нагрузки на Неву (вода, которой промывают фильтры, не сбрасывается в реку, а очищается и снова используется);
обработка (обезвоживание) осадка, образующегося в процессе очистки воды.

Гордость Водоканала - уникальная система биомониторинга качества воды. Ее принцип действия основан на диагностике функционального состояния речных раков и рыб.

Метод, разработанный в Научно-исследовательском центре экологической безопасности РАН, предусматривает измерение кардиоритма аборигенных речных раков и анализ поведения рыб. Если в воде, которую берут из Невы, окажутся токсичные вещества, у раков участится сердцебиение, а у рыб резко изменится поведение. Сейчас система биомониторинга используется на всех водопроводных станциях города.

На Главной водопроводной станции в «штате» - 12 речных раков. Рабочий график: двое суток в аквариуме под наблюдением, затем - четверо суток отдыха и активной еды. На службу в Водоканал принимают раков только мужского пола.