Водопостачання на межі чистоти

Новини по темі

02 Травня 2024 p. 11:18
В Херсонській ОВА пояснили, чи треба відновлювати Каховську ГЕС  

30 Квітня 2024 p. 14:50
В Мінфіні роз’яснили деталі будівництва нового водогону після підриву Каховської ГЕС  

10 Квітня 2024 p. 10:25
На відновлення об’єктів тепло- та водопостачання Уряд виділив 176,5 млн грн  

Українці споживають 80% води з поверхневих джерел (з річки Дніпро і Дністер п'ють 35 млн. осіб), а 20% з підземних, тоді як в Європі основним джерелом водопостачання є підземні води. У відкриті водойми скидається колосальна кількість неочищених стічних вод, побутових і промислових відходів, змиваються дощем пестициди, нітрати, нітрити, солі важких металів тощо.

Вода з цих джерел надходить на станції очищення води, де застосовуються реагентні та безреагентні методи водопідготовки води. Очищення води регламентована наказом Держкомітету будівництва, архітектури та житлової політики № 37 від 2002 року. У документі прописані зобов'язання водопостачальних підприємств, а також промислових підприємств з очищення стоків, а також закріплені механізми і ступінь очищення вод. За загальним забруднення вода в західних регіонах вважається чистішою, ніж у східних і центральних. Якість питної води вважається низькою в промислових областях - Луганській, Донецькій, Херсонській, Харківській, Одеській, Миколаївській.

Спробуємо розібратися, як має відбуватися очищення води, які прийняті міжнародні стандарти якості.

Система чистоти

Системи каналізації можна розділити на два типу. Один тип - роздільна каналізація - передбачає особливу систему для збору і відводу поверхневих вод - дощу, паводку, яка просочується грунтової води. Для стічних вод влаштована інша система. Кожна система впадає в свої споруди для очищення або, якщо скидання йде без очищення, в свою водойму. Але найчастіше застосовується другий, змішаний тип: і стічні води, і воду з вулиць і доріг збирають у загальну каналізаційну мережу. При сильних дощах обсяг води, що  збирається з вулиць  може в 300 разів перевищувати обсяг стічних вод, тому доводиться передбачати зливовідводи, що запобігають переповнення каналізаційної мережі.

Читайте також: Водопровідна вода: пити чи не пити?

Спочатку вода піддається так званому механічному очищенню, де затримується 20-30% забруднень. Потім проходить стадія біологічного очищення води. Як правило, в біологічному очищенні використовується так званий активний мул. В спеціальних басейнах на органічних речовинах, які ще залишаються у воді, що пройшла відстійники, розмножуються бактерії та інші мікроскопічні організми. За декілька годин ці мікроорганізми перетворюють органічні сполуки в мул, здатний осісти. В одному літрі води, що очищається міститься приблизно 100 млн мікроорганізмів. Щоб розкладання йшло швидше, необхідні великі об'єми кисню. Тому очищувану воду продувають повітрям, вона перемішується гвинтами або дисками, при обертанні вносять у воду кисень. Після цього у відстійниках активний мул, що складається з мікроорганізмів, в основному осідає на дно, а чиста вода випускається у водойму.

Такого очищення недостатньо для підтримки прийнятної якості води в щільно населених промислових районах, а також там, де природні водойми особливо чутливі до забруднень. Там, де залишки забруднень в стічних водах, що пройшли очисні споруди, дуже небезпечні для природи та людини, а процеси самоочищення в водоймищах, куди ці води зливають, не можуть впоратися з забрудненнями, доводиться застосовувати ще одну стадію - третю ступінь очищення.

Ця щабель, хімічна очистка, має за мету насамперед вилучити з води розчинені сполуки фосфору, стимулюючи розмноження водоростей. Таке очищення особливо важлива, якщо очищенні води повинні скидатися в стоячу водойму (озеро). До води підмішують особливі хімікати, які визивають випадання всіх розчинених речовин, у тому числі фосфатів, в осад. У воді утворюються пластівці, що опускаються на дно і на шляху захоплюють з собою усіляку завись, яка ще залишилася.

Зобов'язання бізнесу

Промислові стічні води, наскільки можливо, слід відводити за загальною системою каналізації на міські очисні споруди. На жаль, часто це правило порушується. Змішування промислових стоків з побутовими часто полегшує очищення перших, так як у них зазвичай мало органічних речовин, що можуть служити їжею для мікроорганізмів активного мулу. Крім того, змішування згладжує коливання кількості і концентрації промислових стоків (по вихідним дням їх менше або зовсім немає).

Однак деякі хімічні речовини, що містяться в промислових стічних водах, можуть порушувати роботу очисних споруд. Так, кислоти або лугу можуть шкодити каналізаційних труб або заважати біологічному очищенню. Тому існують приписи, що обмежують вміст шкідливих речовин у промислових стоках, які надходять у загальні очисні споруди. Наприклад, в них не повинні міститися отрути, сильні кислоти і луги, масла, жири, вогненебезпечні рідини. Величина рН повинна бути між 6,0 і 9,5; температура промислових стоків не повинна перевищувати 35С.

Ступінь забруднення промислових стічних вод прийнято виражати в еквівалентах побутових стоків (ЕБС). Один ЕБС - це кількість органічних речовин-забруднювачів, що виробляється однією людиною за добу. На їх окислення, як вже говорилося, за п'ять діб витрачається 60 г кисню, тобто БСК 5=60 р. Якщо промислові стоки по вмісту шкідливих речовин перевищують допустимі межі, що їх перед спуском у загальну каналізацію попередньо повинні обробляти на заводі.

В Європі воду дуже часто використовують для охолодження. Це найпростіший і дешевий спосіб відведення теплових надлишків з електростанцій. Вода, яка відбирається з річки, що проходить через електростанцію, нагріваючись приблизно на 10С, та відводиться назад у річку. Це так зване проточне охолодження. Якщо при цьому річкова вода дуже нагрівається, перед поверненням в річку нагріту воду пропускають через градирню. Там частина води випаровується в атмосферу, несучи зайве тепло.

Якщо ж і цей метод не знижує температуру води настільки, щоб вона стала безпечною для водойми, доводиться вдаватися до замкнутій системі водяного охолодження. Після градирні воду не повертають у водойму, а знову направляють «на роботу» до агрегатів електростанції. Можлива така конструкція системи охолодження, яка дозволяє при необхідності переходити від проточного охолодження до замкнутого. При замкнутій системі охолодження все зайве тепло відводиться в атмосферу через градирню. При такій системі в градирні влітку на кожні 1000 МВт потужності випаровується води: на звичайної електростанції - 0,65 куб.м./с, на атомній - 0,8 куб.м/с.

Отже, при випарному охолодженні вода витрачається досить швидко. Крім того, надходження таких кількостей води шляхом випаровування в атмосферу може чинити небажаний вплив на навколишнє середовище, наприклад змінити в даному місці клімат. Тому вже з середини 80-х років довелося подекуди впровадити охолодження без випаровування.

А як у них?

Фінляндія

Жителі Фінляндії отримують питну воду з другого за величиною озера в країні через скельний тунель завдовжки 120 км. На очисних спорудах її обробляють сульфатом заліза, щоб зв'язати знаходяться в ній органічні речовини. Отриманий осад видаляється з допомогою піщаних фільтрів. Потім воду піддають впливу озону для дезінфекції і поліпшення смакових якостей, а також двоокису вуглецю, щоб підвищити лужність води і знизити корозію труб. Далі йдуть фільтрування через шар активованого вугілля і знезараження ультрафіолетом.

Читайте також: Українці досі фільтрують воду - опитування

Франція

У Паризькій агломерації діють три станції підготовки води, що використовують систему наземних річок і водойм, а також свердловини і підземні джерела. На них воду обробляють озоном, пропускають через піщані фільтри, потім знову озонують і очищають за допомогою фільтрів з гранульованим активованим вугіллям. Для підтримки якості води використовується хлор, а для забезпечення працездатності водопроводу-ортофосфорна кислота, що утворює захисну плівку всередині труб.

Австрія

Джерелом води для Відня служать гірські ключі на схилах Північних Альп. Лише невелика частка потреб городян задовольняє потреби в питній воді за рахунок свердловин, решта поставляється без допомоги насосів по тунелях і водоводах прямо з гір. Завдяки високій якості води і з міркувань екологічного характеру обробка обмежена застосуванням в невеликих обсягах хлору та двоокису хлору. Воду можна пити з-під крана.

Німеччина

У Берліні водопостачання забезпечується приблизно 700 підземними свердловинами. Не містить вільного кисню воду піддають аерації, потім з допомогою реагентів абсорбують розчинені залізо і марганець і проводять через піщані фільтри. Хлорація води в Берліні не застосовується.

Японія

У Токіо в середині 2000-х років приблизно 50% споживачів скаржилися на запах хлору у воді, після чого влада запустила програму модернізації мережі водопостачання, спрямовану на впровадження технологій, що виключають застосування активних хімічних речовин. Ключовими елементами системи стали озонизація і біологічні фільтри з активованого вугілля.