Как очищают воду вмосводоканале

Как очищают воду вмосводоканале
    От реки к реке Миллионы кубов воды совершают ежесуточный круговорот от водозабора станции водоподготовки до финальной стадии очистки. На фото — водослив на одном из столичных очистных сооружений
    Схема очистки воды на юго-западной водопроводной станции

Чуть больше года назад обитатель города Портленда, столицы штата Орегон, Джошуа Ситер, будучи навеселе, помочился в водоем, что, по несчастью, был резервуаром с подготовленной пресной водой. Негодник попал в объективы камер слежения, а запись с них — на телевидение. Город ужаснулся — что же мы выпиваем?!

Дабы погасить панику и утихомирить публичное вывод, влияниям было нужно слить целый резервуар количеством 30 млн литров. Госслужащие сделали вывод, что так несложнее закрыть вопрос, нежели растолковывать, что содержимое человеческого мочевого пузыря, растворенное в 8 млн галлонов чистой воды, никак себя не найдёт — ни по вкусу, ни по цвету. Те же, кто сохранил здравый смысл и хладнокровие, и вовсе недоумевали: людская моча — это чуть ли не самое безобидное, что может попасть в таковой резервуар.

В открытых водоемах хозяйничают птицы, насекомые и земноводные, и все они не только справляют в воде естественные необходимости, но и погибают, соответственно, разлагаются.

Где нам забрать чистую воду?

Кроме того в лаборатории взять полностью чистую воду, не содержащую никаких растворов, нереально, равно как нереально взять 100%-ный вакуум. Забрать ее в природе тем более неоткуда — в ней в обязательном порядке растворены какие-то минералы, присутствуют коллоидные и жёсткие взвеси, и живые организмы, их продукты и останки жизнедеятельности.

Вода, добываемая из артезианских скважин, в большинстве случаев более минерализована, более тверда, но довольно свободна от органики и антропогенных загрязнений. Но в случае если вести обращение, к примеру, о Москве, являющейся наибольшим в стране потребителем воды (около пяти миллионов кубов питьевой воды в день), то для столицы местные запасы артезианской воды малы и совсем не соответствуют запросам мегаполиса.

Москва забирает воду из двух главных поверхностных источников — Волги (через канал им. Москвы и цепь водохранилищ) и Москвы-реки, а правильнее, из водохранилищ, находящихся в верховьях реки и на ее притоках. Вазузская совокупность водохранилищ на границе Тверской и Смоленской областей может дополнительно подпитывать как Волгу, так и москворецкий источник. Гидроузлы регулируют сток рек и не позволяют уходить талым водам, накапливая их в водохранилищах. Но что несут с собой талые воды?

продукты и Нефтепродукты их сжигания, химические удобрения с полей и много других не весьма полезных для здоровья следов деятельности человека в довольно близко заселенном Подмосковье. Так, дабы вся эта вода стала питьевой, ее нужно весьма без шуток чистить, причем технологии очистки должны всегда совершенствоваться, дабы соответствовать новым условиям.

На Москву трудятся четыре станции водоподготовки. Две из них — Северная и Восточная — заняты очисткой волжской воды, поступающей по каналу Москва-Волга, две другие — Рублевская и Западная — забирают воду, приходящую по Москве-реке. Подготовка питьевой воды в далеком прошлом уже не хайтек, и главные этапы этого процесса прекрасно известны.

Это предварительное хлорирование, реагентная обработка, отстаивание, обеззараживание и фильтрование. Но потому, что к качеству воды сейчас предъявляются новые требования, а «уровень качества» загрязнения поверхностных вод также, увы, увеличивается, сейчас на объектах «Мосводоканала» внедряются новые разработки удаления из питьевой воды всевозможных неприятных примесей — от тяжелых металлов до вирусов. В 2006 году на базе Западной станции водоподготовки создана Юго-Западная водопроводная станция, где новейшие технологии нашли собственный самоё радикальное воплощение.

Хлор в отставке

Воспользовавшись схемой водоподготовки именно на данной станции, разглядим кратко, как как раз нечистая и загрязненная вода из открытых водоемов делается чистой питьевой. Сначала забираемая посредством насосов первого подъема вода Москвы-реки возможно подвергнута предварительному хлорированию (при сильного загрязнения). Уже много лет хлорирование есть самый эффективным способом обеззараживания, спасения воды от вредных бактерий.

Неприятность только в одном: жидкий хлор ядовит и есть сильным окислителем. Очевидно, в тех концентрациях, каковые присутствуют в подготовленной воде, никаких проблем от него ожидать не приходится, но для обеспечения бесперебойного процесса хлорирования жидкий хлор нужно запасать много, и тогда он может стать важным поражающим причиной при техногенной трагедии либо террористического акта.

Исходя из этого с 2009 года на столичных станциях водоподготовки началось внедрение другого вещества, содержащего деятельный хлор, — гипохлорита натрия. Это вещество по обеззараживающему действию хлору не уступает, но более безопасно.

В случае если начальное хлорирование не нужно, вода сходу поступает в камеру предварительного озонирования. Озонирование — в далеком прошлом взятый на вооружение метод очистки воды. Будучи замечательным окислителем, неустойчивые молекулы из трех атомов кислорода разрушают химические соединения, образующие вкус, цвет и запах воды, и окисляют железные примеси. Озон сам по себе трудится как коагулянт, превращая часть растворенных веществ во взвеси, каковые значительно несложнее осадить либо отфильтровать.

Озонирование происходит в закрытых камерах, исключающих утечки газа. Употребляется кислород атмосферного воздуха, что забирают, охлаждают и иссушают, а после этого пропускают через электрический разряд. Озоно-воздушная смесь вдувается в воду через керамические диффузоры с небольшими отверстиями, а после этого отработанный газ принудительно (посредством высокой температуры и катализаторов) возвращается к исходному состоянию О2.

Прошедшая предварительное озонирование вода, само собой разумеется, еще далека от полной очистки — в ней хватает примесей в виде коллоидных мелкодисперсных суспензий и взвесей. В особом смесителе, складывающемся из четырех последовательных бассейнов, в воду додают коагулянт (полиоксихлорид алюминия) — вещество, заставляющее небольшие взвеси планировать в более большие комки. Особые реагенты вносятся для осаждения примесей и для образования хлопьев (хлопьеобразующие химикаты носят название флокулянтов).

Затем вода поступает в отстойник, где примеси оседают, образуя так называемый контактный ил (частично он сливается в канализацию, а частично возвращается в смеситель, где содействует коагуляции). По завершении отстоя воду осветляют и отправляют в камеру повторного озонирования.

Вирус не пролезет

Терзания воды на этом отнюдь не заканчиваются. При необходимости в следующей камере в воду добавляются сорбент и коагулянт в виде порошкообразного активированного угля. Уголь вбирает в себя остатки органических веществ (к примеру, пестицидов), вместе с которыми он будет удален из воды при последующей многослойной фильтрации.

Фильтры, загруженные слоем песка (внизу) и гидроантрацита (вверху), примут на себя последние остатки жёстких взвесей. На этом классический цикл очистки фактически закончен, но для более качественной водоподготовки к нему добавлено еще одно высокотехнологичное звено — ультрафильтрация.

Зал ультрафильтрации вмещает целый массив баллонообразных фильтров, расставленных блоками в четыре линии. В каждом таком пластиковом баллоне 35 500 ацетатцеллюлозных половолоконных мембран. Пористость волокон образовывает 0,01 мкм, что вполне достаточно для удержания в фильтрах вирусов и бактерий.

Наряду с этим кроме того по окончании стольких стадий очистки вода сохраняет нужный человеку комплект растворенных в ней минеральных микроэлементов. Венчает водоподготовку финальное обеззараживание: для хлорирования снова употребляется гипохлорит натрия, кроме этого добавляется аммиачная вода.

Это было бы лишним (бактерии и вирусы отфильтрованы), если бы вода действовала потребителю конкретно со станции водоподготовки, но перед тем как вода потечет из крана в квартире, ей предстоит продолжительный путь по трубопроводной сети, уровень качества которой, мягко говоря, неравномерно, и через водопроводные подстанции с резервуарами, где весьма возможно повторное проникновение вредной органики. Обработанная же реагентами вода еще долго будет сопротивляться заражению.

И опять чистить!

Воду, которую забирают из водоемов для потребностей громадного города, чистят два раза — в то время, когда превращают ее в питьевую и в то время, когда она сама преобразовывается в канализационные стоки. Очисткой стоков в Москве занимаются кроме этого четыре станции, но разработка возврата жидкости природе пара отличается от водоподготовки.

Сперва стоки процеживаются через железные решетки, в следствии чего от воды отделяются жёсткие бытовые отходы (их увозят на полигон как простой мусор). После этого в так называемых песколовках осаждаются жёсткие минеральные примеси, по окончании чего вода идет в первичный отстойник, где на дно выпадает осадок органического происхождения. Потом в аэротанках происходит биологическая очистка сточных вод посредством активного ила.

Отработав собственный, деятельный ил отделяется от жидкости во вторичном отстойнике. Остается процедура обеззараживания, и тут она производится с применением УФ-излучения (а не хлора либо его производных), по окончании чего очищенная вода сливается в реки Москворецкого бассейна. Круговорот закончен.

1. Фильтрация

    Фильтры для процесса, именуемого ультрафильтрацией. Благодаря небольшим порам диаметром 0,01 мкм такие фильтры из ацетатцеллюлозных мембран способны удалять из воды кроме того бактерии и вирусы

Ульрафильтрация и озоносорбция — наиболее новейшие технологии, внедряемые сейчас в сфере водоподготовки. Способ озоносорбции (используется на новых блоках рублевской и западной станций) содержится в абсорбции и процессов совместном применении озонирования посредством порошкообразного либо гранулированного активного угля.

2. Озонирование

Озонирование — один из основных способов очистки воды. Вверху — историческое фото контактного бассейна, в котором происходило озонирование на Восточной водопроводной станции (Москва).

3. Миллионы кубов в сутки

    Сточные воды рассматриваются сейчас не только как объект очистки, но и как ресурс. Из органического осадка, отделенного от стоков, способом анаэробного брожения в метантенках приобретают биогаз.

Эти же осадки употребляются в качестве компоста для удобрения земель. Из стоков добывается энергия посредством теплонасосов

В совокупность водоснабжения Москвы входят 15 водохранилищ с суммарным нужным количеством 2,3 млрд м3. Суммарная водоотдача — 11 млн м3/сут, что в 2,5−3 раза превышает нынешние потребности столицы в воде, применяемой на хозяйственно-питьевые потребности.

Статья «Терзания воды» размещена в издании «Популярная механика» (№117, июль 2012).

Как очищают сточные воды на Мосводоканале


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: