Как очищается вода городского водопровода

Как очищается городская водопроводная вода

Проблема чистоты воды в мегаполисах стоит острее, чем в небольших населенных пунктах. Урбанизация привела к резкому увеличению количества бытовых стоков. Для обеспечения жизнедеятельности человека в водопроводные магистрали ежедневно подаются кубокилометры питьевой воды. Понятно, что водоснабжение отдельного домовладения легко организовать с помощью шахтного колодца. В отдельных случаях поселки и города снабжаются из артезианских скважин или других естественных водоемов, но в общей массе вода забирается из искусственных водохранилищ. Да-да, именно из тез больших водоемов, где водится рыба, купаются отдыхающие, стекают атмосферные осадки, попадают бытовые и промышленные отходы.

Чтобы простая пресная вода превратилась в питьевую, она должна пройти серьезную очистку, состоящую из нескольких этапов, и только тогда, пройдя долгий путь, она потечет из крана. Возможно, недостаточно вкусная, скорее всего с различными примесями и специфическим запахом, но безопасная для здоровья. Теоретически, представители водоканалов регулярно проводят заборы и контролируют ее качество. В этой статье мы собрали информацию, как именно очищают воду и что в нее добавляют в разных городах и странах. Способы очистки отличаются, ведь в каждой части мира есть свои сложности и проблемы. Среди них: повышенные концентрации микроорганизмов, фекальные стоки, тяжелые металлы, пестициды.

Чем и как чистят воду для населения в России

Чистая питьевая вода в городских водопроводах отсутствует не только в России, но и в других странах. Приятное исключение – некоторые европейские страны, которые защищают воду конституцией. Остальным приходится довольствоваться тем, что течет из крана. Качество российской водопроводной воды способствует развитию отрасли бытовых фильтров и бутылированной воды.

Вода, забираемая из открытых водохранилищ чище, чем та, что подается из подземных резервуаров. Эта проблема затрагивает Подмосковье и часть Новой Москвы. К 2025 году планируется полная реконструкция системы водоснабжения

В Москву воду поставляют из Волги и Москвы-реки и обрабатывают на четырех станциях водоподготовки. После забора она транспортируется в регулирующий бассейн, где она проходит первый этап фильтрации. Из воды отсеивают крупные фракции мусора, растительность и рыбу. Процеженная вода отправляется в смесительную емкость для дезинфекции.

Сначала добавляют порошок активированного угля. В следующей емкости ее под высоким напором смешивают с коагулянтом полиоксихлоридом алюминия. От такой процедуры сначала смесь покрывается пеной. Добавление флоакулянта собирает пену в крупные хлопья. В ней содержатся все связанные вредные вещества. В отстойниках под собственным весом загрязнения осаждаются и убираются со дна. Повторный цикл фильтрации, проходя через песчаные и угольные фильтры.

Несколько последних лет московский водоканал начал практиковать обеззараживание и очистку питьевой воды с помощью озоносорбции. Озон получают искусственным путем. Это опасный газ, вдыхание которого приводит к летальному исходу.

После фильтрации и озонирования вода становится пригодной для питья и отвечает всем санитарно-гигиеническим нормам. К сожалению, ее нельзя сразу подавать в водопровод. Тысячи километров труб, недостаточная циркуляция и тупиковые ответвления станут отличной средой для микроорганизмов.

Мировая практика – использовать для санитарной обработки питьевой воды хлор. Он дешевый и эффективный, хотя и не безвредный. Раньше применяли жидкий хлор, поэтому сейчас переходят на его менее опасный аналог – гипохлорит натрия. На выходе из станции водоподготовки остаточные концентрации хлора в воде находится в пределах 0,8-1,2 мг/л. Превышение или занижение нормы – влечет за собой уголовную ответственность. Соблюдение технологии контролируется Роспотребнадзором.

В питерском университете Петра Великого создали электролизный агрегат, который в будущем сможет заменить хлорирование. Активный реагент феррат натрия расщепляет токсины на малотоксичные производные и уничтожает микроорганизмы, не оставляя в воде опасных остаточных продуктов

Специалисты отмечают, что специфический запах водопроводной воды должен ощущаться, если его нет, возможно, были нарушения технологии обеззараживания. Он оценивается по пятибалльной шкале. Летом запах сильнее из-за того, что высокие температуры способствуют размножению бактерий, и приходится использовать больше хлора для обработки воды.

Отношения между местным предприятием водоканала и потребителем водопроводной воды регулируются законодательно. Если из крана течет вместо питьевой воды, странная жидкость с цветом и физическими примесями, то вы имеете право подать на поставщика некачественной услуги в суд, собрав анализы и пакет документов.

Очистка воды заграницей

В разных странах практикуются разные алгоритмы водоподготовки. Главная задача – получить безопасную воду, но, например, в Японии вода должна быть еще и вкусной. Оказывается, что из японских кранов течет вода, которая вкуснее многих видов бутылированной. Этого добиваются озонированием и фильтрацией. Здесь самые строгие стандарты. Хлорирование питьевой воды в Японии обязательно, но содержание остаточного хлора составляет до 0,4 мг/л. Чтобы поддерживать концентрацию без превышения, она отслеживается и в случаи снижения препарат добавляется на насосных станциях.

Хлорированием очищается более 90% водопроводной воды во всем мире. Около сотой доли приходится на озонирование и другие методы. Недостаток альтернативных методик – нет долгосрочного обеззараживающего эффекта. Обработанная хлором вода безопасна в микробиологическом плане, но содержит в себе галогенсодержащие соединения, в основном – тригалометаны. Использование гипохлоритов только способствует их образование. Самый простой способ снизить концентрации органических веществ природного происхождения на стадиях водоподготовки предшествующих хлорированию.

Стран, которые отказались от хлорирования питьевой воды немного, а результаты противоречивые. В Германии – все хорошо, требования к водопроводной воде строже, чем к бутылированной, в Перу – случилась эпидемия холеры

Финляндия входит в топ-10 стран с самой чистой водой. Для очистки используется сульфат железа, который связывает органические вещества. Дальше вода последовательно проходит песчаные фильтры, озон, активированный уголь и ультрафиолет. Уже в распределительной системе добавляется хлорамин.

Во Франции алгоритм похож, но без ультрафиолета. Кроме того для защиты труб используется ортофосфорная кислота. Жители Австрии наслаждаются водой с минимальными количествами двуокиси хлора.

Как правило, чем более развита страна, тем жестче прописаны предельно допустимые концентрации побочных продуктов хлорирования. Они находятся в пределах 0,06-0,2 мг/л. В российской водопроводной воде ПДК в несколько раз выше.

Альтернативные методы очистки

Заменой хлорированию могут стать обработка ультрафиолетом, ультразвук и озонирование. В продаже есть стационарные установки для подготовки воды, но хлорка пока остается однозначным монополистом в сфере дезинфекции. Отказаться от нее без введения достойной антибактериальной обработки, значит поставить здоровье и жизни потребителей под угрозу.

Ультрафиолет считается самым эффективным из нехимических вариантов. Технология развивается почти четверть века, как только ученые обнаружили, что любой химический способ очистки дает вредные для человеческого организма побочные эффекты.

Пока в отечественных водопроводах со старыми трубами течет вода не совсем питьевого качества, потребителям приходится тратиться на доочистку с помощью кипячения, отстаивания и фильтрования. Это объясняет почему, растет спрос на строительство колодцев. Выбрав хорошую компанию, клиент получит более качественную воду.

Статьи

Наша компания проектирует и устанавливает промышленные системы водоочистки для крупных и социально значимых объектов: заводов, сельхозпредприятий, животноводческих ферм, предприятий общепита, школ, пищевых производств, автомоек, метро, ледовых арен, .

Фильтры умягчители необходимы для очистки воды от солей жесткости и частично от ряда других загрязнений. Они позволяют умягчать воду для квартир, частных домов, дач, а также для производств, коттеджных поселков и других крупных и социально значимых о.

Промышленная водоочистка необходима для разных организаций, в том числе и для котельных, ЖКХ, водоканалов, которые снабжают горячей водой дома, предприятия, поселки и целые города.

С началом дачного сезона из городов люди стремятся вырваться на природу, чтобы поработать на приусадебном участке или отдохнуть в загородном доме.

Аэрация — это метод, который помогает очистить воду от железа, марганца, сероводорода, метана, аммиака и некоторых других загрязнений.

Внезапная протечка в системе водоснабжения может не только привести к дорогостоящему ремонту в вашем жилище или офисе, но и к возмещению ущерба соседям снизу. Поэтому так важно предотвратить возможность подобных ситуаций. В этой статье поговорим о си.

Клапаны управления для баллонных (колонных) фильтров водоочистки

Чтобы очистить воду, чаще всего одного фильтра бывает недостаточно — нужна система фильтров. Эта система может полностью или частично состоять из фильтров со сменными картриджами.

Полипропиленовые картриджи — это расходные материалы для фильтров водоочистки. Также их называют сменными модулями или просто фильтрующими элементами.

Мы много писали о необходимости устанавливать магистральные фильтры водоочистки для частных домов, коттеджей и таунхаусов. В этой статье поговорим о том, в каких случаях целесообразно устанавливать такие фильтры в квартиры и как это сделать.

Запах, цветность, мутность, вкус и привкус — это органолептические свойства воды; и есть определенные органические и химические вещества, которые эти свойства ухудшают. В этой статье поговорим о том, какие именно органолептические загрязнения встречаются.

Сервисное обслуживание системы водоочистки необходимо для того, чтобы она как можно дольше исправно работала и очищала воду до нужных параметров. В этой статье поговорим о том, что именно включает в себя сервисное обслуживание и можно ли обходиться без.

Установка системы водоочистки для дома состоит из нескольких стадий: определение качества исходной воды, расчет потребления воды, подбор оборудования, его доставка, сборка, тестирование и запуск.

Обеззараживание воды также называется дезинфекцией. Цель дезинфекции — избавить воду от биологических загрязнений: вирусов, бактерий, цисты лямблий и глистов. Делается это для того, чтобы предотвратить заболевание человека.

По нашему опыту чистая вода в глубокой скважине — это вопрос везения, а не закономерность. В большинстве же случаев при эксплуатации глубокой скважины получаемую воду можно использовать для питья и бытовых нужд только после предварительной очистки. П.

Система холодного водоснабжения состоит из элементов, обеспечивающих поступление воды из скважины или колодца в дом. Но так как для конечного потребителя важна еще и чистота воды, а в источнике она может быть и не чистой, в состав системы водоснабжения.

Мембрана обратного осмоса — самый дорогой элемент в обратноосмотических системах водоочистки. Такие системы могут быть как бытовыми, так и промышленными. Когда в бытовой системе выходит из строя обратноосмотическая мембрана, ее заменяют. А вот для пр.

Читать еще: Маленькие белые жучки в земле комнатных растений

Хлор и гипохлорит натрия — это реагенты, которые добавляются в воду для ее обеззараживания. Также эти вещества используются в реагентных системах водоочистки для химического окисления железа, марганца и сероводорода. В этой статье расскажем об отличи.

По передовым технологиям: как в Москве очищают питьевую воду

Сергей Собянин 13 октября посетил Рублевскую станцию водоподготовки, где был введен дополнительный блок озоносорбации. Благодаря использованию самых передовых технологий вода, которая поступает горожанам, стала более чистой, прозрачной, у нее нет запаха.

Объем московской питьевой воды, очищенной с помощью технологий озонирования, озоносорбции и мембранной фильтрации, достиг 64 процентов. Качество воды в Москве будет улучшаться и дальше.

Всего в Москве четыре станции водоподготовки: Рублевская, Западная, Северная и Восточная. Путь от водозабора до крана в квартире вода проходит за восемь — 12 часов. Главный инженер управления водоснабжения Мосводоканала Алексей Бабаев — один из тех, кто знает, как превратить воду из водохранилища в питьевую. О том, как это происходит, он рассказал mos.ru.

11 резервуаров и насосных станций

— Как проходит процесс очистки питьевой воды?

— У нас в Москве работают четыре станции водоподготовки, которые обрабатывают поверхностную воду и делают из нее питьевую. Протяженность городской сети суммарно — около 13 тысяч километров трубопровода различного диаметра. На территории города действует 11 регулирующих узлов — это резервуары и насосные станции. Резервуары нужны для того, чтобы принять воду со станций водоподготовки. Затем насосы ее закачивают в городскую сеть и по цепочке в квартиры москвичам.

— Сколько времени проходит с того момента, когда вода берется из источников, до того, когда она поступает в квартиры?

— Весь цикл — от восьми до 12 часов.

— Откуда Москва берет воду?

— На 99 процентов — из поверхностных водоисточников. Это Волжский водоисточник и Москворецкий. В состав Москворецкого входят Москва-река и несколько водохранилищ — Истринское, Можайское, Рузское, Озернинское. Кроме того, есть резервная Вазузская гидротехническая система. Она используется в засушливые годы, когда не хватает воды в наших водохранилищах. У нас есть возможность через систему каналов и насосных станций закачать воду на Москворецкий склон. А волжская вода подается из реки Волги, перекачивается по каналу имени Москвы — это целый каскад насосных станций. Наши водозаборы расположены на Учинском и Клязьминском водохранилищах. На воде Волжского источника работают Северная и Восточная станции, на воде Москвы-реки — Западная и Рублевская.

— А оставшийся один процент — это что за источники?

— Он приходится на подземные источники, это территории за МКАД и ТиНАО. Та часть ТиНАО, которая ближе к старым границам Москвы, снабжается водой, подаваемой с Западной станции, а та, которая дальше, — из подземных водоисточников, то есть из скважин.

Для нас новым направлением не так давно стали как раз Троицкий и Новомосковский округа, где есть подземные водоисточники. Тут на каждом водоносном горизонте имеются свои особенности, проблемы. Где-то мы применяем обезжелезивание, где-то умягчение, где-то удаляем соли тяжелых металлов с помощью обратного осмоса.

Вся московская вода — средней жесткости

— Насколько вода отличается в районах города? Можно сказать, что где-то она мягче, где-то жестче, где-то даже, может быть, вкуснее?

— В принципе, вся вода в городе характеризуется средней жесткостью. Она незначительно меняется по сезонам. Весной мягкая талая вода поступает к нам в водохранилище, на водозаборы, поэтому в этот период показатель жесткости чуть меньше. В процессе водоподготовки мы этот показатель не меняем, то есть это так называемая природная жесткость.

Что касается вкуса, то тут очень много зависит от индивидуального восприятия человека. Кто-то чувствует какие-то оттенки изменения запаха, привкуса, кто-то говорит, что вся вода одинаковая, где бы он ее ни попробовал.

— Как показатели жесткости меняются в течение года?

— Есть, конечно, диапазон — от трех до пяти с половиной градусов жесткости. Например, зимой он приближается к пяти с половиной при нормативе семь градусов, а весной составляет около трех градусов жесткости. Но потребителю практически невозможно почувствовать это на вкус.

— А как еще может влиять на воду то или иное время года?

— Зимой и весной, когда снег сходит с прилегающей к водохранилищам территории, вместе с ним в воду могут попасть различные загрязняющие вещества, из-за которых появляется, например, запах. Осенью во время дождевых паводков в водоисточники также могут поступать загрязняющие вещества. Однако москвичи надежно защищены и из крана в это время все равно течет чистая питьевая вода. На станциях водоподготовки корректируется режим обработки воды: меняются дозы реагентов, скорость фильтрации, мы чаще промываем наши сооружения.

Кроме того, есть еще период цветения воды — это массовое развитие фитопланктона в водохранилищах. Как правило, это происходит летом, когда вода хорошо прогревается. Тогда мы вводим специальные режимы обработки воды, корректируем дозы реагентов. Но на качестве питьевой воды, которая выходит со станции, это не сказывается. Она круглый год соответствует санитарным нормативам.

Приятный вкус и отсутствие запаха

— В Москве качество воды за последние годы улучшилось. С чем это связано?

— Да, это действительно так. С 2002 года в Москве строятся современные сооружения, то есть наша классическая технология отстаивания и фильтрации воды дополняется доочисткой. Это озонирование воды и дальнейшая сорбция на угольных фильтрах. В 2002-м был запущен первый блок озоносорбции на Рублевской станции. С тех пор на Западной станции было построено два блока, еще один большой — на Рублевской. И вот сейчас запущен третий мощный блок озоносорбции на Рублевской станции.

Технология озоносорбции позволяет практически полностью очистить воду от органических загрязнений. Вода становится приятной на вкус, цвет, у нее нет запаха. Поэтому да, можно сказать, что на протяжении вот уже 15 лет качество воды в Москве постоянно улучшается. Это абсолютно безопасная вода, пригодная каждый день для употребления человеком в питьевых и хозяйственно-бытовых целях.

— Как озон помогает очистить воду? Как работает эта технология?

— Озон — это очень сильный окислитель. Все мы знакомы с запахом озона во время грозы: если она приближается, мы ощущаем запах свежести. На станции водоподготовки озон вырабатывается с помощью специального оборудования, где кислород, которым мы дышим, с помощью электрического разряда превращается в озон. Обрабатывая им воду, мы получаем полное расщепление всякого рода органических загрязнений в воде, которые дальше, на стадии фильтрации через угольную загрузку, оседают и полностью извлекаются из воды. На сегодняшний день это наиболее эффективная и экономически обоснованная технология.

— Такая технология позволяет очищать воду быстрее, чем было раньше?

— Нет, не быстрее. Просто это дополнительная стадия очистки. Вода, которая очищается с помощью современных технологий, несколько отличается: в ней вообще практически не присутствуют какие-то сезонные запахи или привкусы.

На уровне Парижа и Лондона

— Как часто в Москве проверяют качество питьевой воды?

— Это процесс непрерывный. Каждый день отбираются пробы воды на водоисточниках, на Москве-реке, на водозаборах станций, в процессе водоподготовки на самих станциях и в городской водораспределительной сети. Всего в сети 250 точек контроля.

— Можно ли в домашних условиях проверить, чистая вода или нет?

— Только, наверное, визуально: налить в стакан и посмотреть, прозрачная ли она, попробовать на вкус, определить, есть ли запах и так далее. Для того чтобы проверить воду по химическому составу, нужно делать анализ в специальных лабораториях.

— Можете сравнить качество воды в Москве и в других мегаполисах мира?

— Всемирная организация здравоохранения продиктовала основные принципы, какой должна быть вода: безопасной в эпидемиологическом отношении, безвредной по химическому составу. Нормативная база в разных странах различается. Где-то, допустим, больше внимания уделяют нормированию железа, потому что в этой стране проблемы с железом. По качеству воды Москва на уровне таких европейских городов, как Лондон, Париж.

Как речная вода становится питьевой?

Открыть кран и налить воду в чайник — что может быть проще? Взять речную воду, очистить её до состояния питьевой, а потом грязный канализационный сток превратить обратно в чистую воду — что может быть сложнее? И затратнее. Разбираемся, как вода из рек попадает к нам в кран и сколько приходится платить за её очистку.

Основные источники пресной воды

71% нашей планеты покрыт водой. В основном, солёной водой, абсолютно непригодной для питья. В общем количестве мировой воды всего 3% пресной. Если из этого скромного объёма убрать 68% льдов на полюсах и 30% подземных пресных источников, останется 0,8% в вечной мерзлоте, 0,2% в озёрах, 0,006% в реках и ещё чуть-чуть в атмосфере. То есть, количество легкодоступной пресной воды на планете мало, а та, что есть, чаще всего не подходит для питья без обработки. Так что примем за отправную точку тот факт, что питьевая вода — дорогой и дефицитный ресурс.

Россия лидирует по количеству поверхностной пресной воды, поэтому чаще всего воду для городского водоснабжения берут из крупных озёр и рек. Для небольших поселений используются артезианские скважины. Но даже в тех местностях, где протекают относительно чистые реки или прорыты скважины, вода требует подготовки перед тем, как её можно будет использовать для центрального водоснабжения, ведь в воде могут быть вирусы, опасные бактерии, тяжёлые металлы и прочие химические загрязнения. Так железистая вода бьёт по печени и сердечно-сосудистой системе, избыток фтора портит зубы и кости, диоксины, оставшиеся от сжигания мусора, вредят нервной системе и вызывают рак, слишком жёсткая вода провоцирует образование камней в почках, а свинец отрицательно влияет на развитие детей и вызывает анемию. А уж про бактерии и вирусы и так всё понятно — заболевания, аллергии и расстройства ЖКТ обеспечены. Да и использованную воду тоже хорошо бы очищать, а не просто сливать обратно в реку.

Читать еще: Серная шашка для теплицы из поликарбоната

Городской цикл очистки воды состоит из двух этапов: забор воды из водоёмов и очистка для использования в водопроводах, а затем очистка получившихся канализационных стоков и сброс воды обратно в водоёмы. То есть водоснабжение и канализация.

Очистка воды для водопровода

Сперва на примере Москвы разберёмся, как вода попадает в водопровод. Как сообщает сайт Мосводоканала, «централизованное водоснабжение московского региона осуществляется, в основном, из поверхностных водоисточников. Ими являются Москворецко-Вазузская и Волжская водные системы, в которые входят 15 водохранилищ и тракты подачи воды — река Москва с притоками и канал им. Москвы.» Общая суточная водоотдача водозаборных станций столицы составляет 11 млн кубометров, что почти вчетверо превышает потребление.

Москвичи пьют воду из протекающей через весь город реки Москвы, хотя эта мысль сперва пугает. На самом деле, прежде чем содержимое судоходных рек попадёт в квартиры, вода проходит комплексную очистку на одной из четырёх станций водоподготовки. Места забора воды из рек закрыты и тщательно охраняются — это буквально стратегические объекты.

После грубой фильтрации воду озонируют, избавляясь от органики всех размеров, и смешивают с коагулянтами и флокулянтами. Эти реагенты «сбивают» оставшиеся загрязнения в хлопья, которые затем оседают. Смешивание воды с реагентами происходит в течение десяти минут — при меньшем времени хлопья не образуются, при более длительном смешивании уже начинают разрушаться. После отстоя осадка, воду вновь озонируют и отправляют фильтроваться.

Тонкие струйки воды после отстоя хлопьев. Источник: Мосводоканал

В качестве фильтра выступает двухметровый слой песка, сквозь который вода проходит естественным образом. Очищают такой фильтр примерно раз в сутки напором чистой воды с обратной стороны. Далее воду переливают в другой резервуар, где она так же, под собственным весом проходит через полутораметровый слой древесного угля.

Последним этапом очистки выступают мембраны, способные задержать частицы с размером всего 0,01 микрон (это не опечатка). Каждый час мембраны чистятся обратным потоком воды. С этого момента вода считается питьевой, то есть полностью безопасной для здоровья. Анализ воды на всех этапах производится каждые четыре часа, а в условиях повышенного риска (например, весеннее половодье) раз в час.

Мембранные модули и их содержимое. Источник: Мосводоканал

Кстати, хлором воду не чистят — его, вернее безопасный гипохлорит натрия, добавляют в самом конце, чтобы предупредить заражение воды во время прохождения по городским трубопроводам. По крайней мере в Москве холодная вода из-под крана официально считается полностью безопасной для питья без дополнительной очистки и кипячения.

Очистка канализационных стоков

Превратить речную воду в питьевую непросто, но ещё сложнее канализационный сток очистить до состояния чистой и безопасной для экологии воды. Столицу обслуживают четыре водоочистных станции, куда стекается сточная вода из канализаций. Самая крупная и современная из них, Курьяновская, после модернизации способна обрабатывать до 3,1 млн кубометров в сутки. Люберецкие сооружения при необходимости примут ещё 3 млн кубометров, Зеленоградские и Бутовские вместе — 220 тыс. кубометров. То есть запас мощности очистных сооружений, которые превращают московские стоки в чистую безопасную воду, вдвое превышает текущее потребление города.

Работают они так. Сперва по трубам сток поступает в приёмную камеру очистной станции — это большие резервуары, до недавних пор открытые, от которых невыносимый запах разносился на километры вокруг. К счастью, московские очистные сооружения накрыли специальными крышками, поэтому жители окрестных домов наконец смогли забыть о запахе канализации.

Невыносимо грязная вода с огромным количеством мусора, спущенного в канализацию, проходит грубую механическую очистку, в ходе которой удаляются все посторонние предметы, видимые глазом. Сухой остаток прессуется и вывозится на полигоны хранения.

Далее в отстойниках часть грязи оседает естественным образом, после чего воду, всё ещё грязную и дурно пахнущую, можно отправлять на аэрирование. В ходе этого процесса в аэротенках (это не опечатка!) воду смешивают со специальным илом и бактериями, которые «съедают» большую часть загрязнений и органики.

В тёплой, насыщенной кислородом воде бактерии быстрее очищают воду. Источник: Мосводоканал

Оседающий ил медленно убирается илососами. Вы, наверное, встречали фотографии очистных сооружений, где в круглых бассейнах от центра к краю построен мостик. Это и есть илосос, который медленно вращается, словно стрелка часов, и собирает со дна ил. К концу работы илососа вода становится визуальной чистой, но ещё не безопасной.

Отстойники с илососами — самая узнаваемая часть очистных сооружений. Источник: Мосводоканал

На последнем этапе воду на московских очистных сооружениях обеззараживают мощными кварцевыми лампами и затем сбрасывают в реку. Формально бывший канализационный сток чище, чем вода, забранная из реки для первичной очистки для водопровода. Кстати, ни хлорировать, ни озонировать канализационную воду нельзя, иначе остаточные следы газа и химикатов попадут в реку и заодно с бактериями уничтожат всё живое.

Наглядная схема современной очистки от Мосводоканала. Источник: Мосводоканал

Очиститель воды в кармане

Идея портативного средства для очистки любой воды до уровня питьевой была актуальна всегда. Во время Первой мировой солдаты изготавливали фильтры из песка, гравия и кирпича, для индивидуального использования предназначались таблетки с хлором и дехлорирующий агент. Сейчас в российские военные ИРП вкладывают таблетки для обеззараживания воды с натриевой солью дихлоризоциануровой кислоты.

Это не рекламный трюк — портативный фильтр LifeStraw действительно позволяет пить воду из любых источников. Ну, или почти из любых… Источник: Vestergaard

В 2008 году настоящим прорывом стал трубчатый фильтр LifeStraw от швейцарской компании Vestergaard, через который можно пить воду буквально из любого водоёма, хоть из лужи. Отличием LifeStraw от типичных угольных фильтров стало применение трубчатой мембраны с порами в 0,2 микрона, которая справлялась с бактериями и паразитами лучше угля. Ранние версии LifeStraw не защищали от тяжёлых металлов и вирусов, но обновлённый LifeStraw Flex смог отфильтровать и их. Разные версии LifeStraw имеют ресурс от 1800 до 4000 литров и стоимость от $19,95.

Пучок тонких трубочек — это и есть мембранная фильтрующая система LifeStraw. Точно такая же, как на мембранных фильтрах московских очистных сооружений. Источник: YouTube

Сейчас в продаже можно найти множество туристических бутылок и трубок с фильтрами, однако, стоит обращать внимание на фильтрующий элемент. Если в описании упоминается только уголь, не стоит рисковать, набирая воду из луж и стоячих водоёмов — ограничьтесь водопроводной водой. Уголь дезодорирует воду, убирает тяжёлые металлы и хлор, но пропускает вирусы и бактерии.

Сколько стоит очистка воды

Научно-техническая магия по превращению миллионов тонн отходов в воду звучит здорово, но сколько стоит такой сложный процесс? В открытом бюджете Москвы на сбор, удаление отходов и очистку сточных вод выделено около 900 млн. рублей в год, и это только обеспечение работы уже действующей инфраструктуры. А затраты на обновление и строительство новых сооружений могут исчисляться миллиардами.

Это при том, что меры эффективного использования и экономии позволили снизить траты воды даже в Москве, хотя население столицы за 20 лет выросло на треть. По данным всё того же Мосводоканала, в 2018 году москвичи тратили около 3 млн кубометров воды. Если в 1995 году каждый житель города сливал в канализацию порядка 450 литров в день, то теперь около 202 литров.

Важен и тот факт, что немалые деньги при очистке воды уходят на энергоснабжение. В США, к примеру, это 4% всей потребляемой электроэнергии.

Можно ли дешевле?

Если под рукой у предприятий водоснабжения нет дешёвых и экологически безопасных (редкое сочетание) источников энергии, то придётся обходиться тем, что есть, то есть использовать местные энергокомпании и платить им по установленным тарифам. Некоторую экономию в перспективе может дать обновление оборудования станции, но для этого требуются серьёзные инвестиции. Остаётся один путь: повысить эффективность энергопотребления, не снижая качества очистки.

Для Японии энергозатратность очистки воды тоже стала проблемой — на это уходит 0,7% электроэнергии страны, а электричество на острове значительно дороже российского. Юкио Хираока, главный специалист подразделения Water & Environmental Systems в Toshiba Infrastructure Systems & Solutions Corporation, предложил идею динамического изменения воздушного потока для аэрации воды в течение суток. На аэрацию, необходимую для жизнедеятельности бактерий, приходится до 60% электроэнергии очистных сооружений, однако поток стоков меняется в зависимости от времени дня — в утренние и вечерние часы больше, ночью новых стоков почти нет, излишняя аэрация уже очищенной воды ничего не даст. А значит, вместо постоянного аэрирования на одной мощности, можно менять подачу воздуха, сохраняя эффективность очистки воды.

Система аэрации с надстройкой от Toshiba. Источник: Toshiba

Для определения качества воды используется маркер NH4-N, количество которого говорит о готовности стоков к дальнейшей очистке. Основываясь на этом факте, Toshiba создала сенсор, который проверяет концентрацию NH4-N и количество растворенного в воде кислорода. Специальный софт считывает показания датчика и при необходимости «подкручивает вентиль», прекращая бессмысленную избыточную аэрацию.

Разработка Toshiba снизила воздушный поток на 10,3%, что позволило окупить её чуть больше, чем за два года и впоследствии снизить затраты на очистку воды за счёт уменьшения потребления электричества воздушными насосами. Решение Toshiba не требует переоснащения очистных сооружений — это лишь сенсор, компьютер и ПО, но в случае применения решения в масштабах целой страны, например, России, экономия на очистке воды будет исчисляться миллиардами рублей.

Очистка водопроводной воды

Очень часто вода, поступающая из водопроводного крана в квартире, не соответствует нормам, предъявляемым к питьевой воде. Она может содержать вредные и опасные для здоровья человека вещества – соли металлов, аммиак, железо, кислоты, нитраты и т.д. И это несмотря на то, что вода подвергается тщательной очистке на городских водоочистительных станциях.

Читать еще: Удобрение ава инструкция по применению

Даже если используются эффективные технологии очистки, вода, поступающая в квартиры по изношенным ржавеющим трубам, далека от идеальной и совершенно небезопасна для употребления в пищу. К тому же для очистки воды от вредных бактерий используется хлор, а использовать хлорированную воду для питья без предварительной очистки категорически запрещено. Поэтому так важно проводить очистку водопроводной воды, для чего существует немало способов – как самых простейших, так и достаточно сложных, для осуществления которых требуются современные фильтрующие системы.

Актуальность очистки водопроводной воды

Вода из водопровода требует очистки даже в том случае, если дом недавно построен и все коммуникации новые. Речь об обязательной очистке водопроводной воды идет в том случае, если дом уже очень старый, износ водопроводных труб высокий. Вода, поступающая из водопровода, подвергается различным методам очистки, если имеет мутный цвет, неприятный запах, слишком жесткая, содержит избыточное количество хлорных соединений и повышенное количество растворенного железа.

Вода в частных домовладениях, в зависимости от источника получения, может быть насыщена солями тяжелых металлов, органическими и неорганическими составляющими, нефтепродуктами, даже вирусами и бактериями. Чтобы выбрать правильный способ очистки, лучше провести предварительный анализ воды, который выявит количественные и качественные показатели всех составляющих.

Какие загрязнения питьевой воды часто встречаются?

В зависимости от того, какие вещества содержатся в воде в избыточном количестве, подбираются соответствующие методы очистки и варианты фильтрации. Наиболее распространенными считаются следующие виды загрязнений воды:

механические примеси – песок, шлам;
биологические загрязнения – бактерии, вирусы, грибки, отходы жизнедеятельности человека;
загрязнения органическими (пестицидами, фенолами) и неорганическими веществами (солями, кислотами, щелочами);
избыточное содержание различных химических веществ – железа, хлора, марганца и т.д.;
избыточное содержание гидрокарбонатов и сульфатов, которое вызывает повышение жесткости воды;
смешанные загрязнения, которые могут включать механические примеси и переизбыток химических элементов.

Если вода отдается на анализ в лабораторию, то чаще всего выявляются смешанные загрязнения, с которыми можно справиться, используя комплекс мер по очистке водопроводной воды и различные фильтры.

Методы очистки водопроводной воды

Сегодня условно можно разделить все методы очистки водопроводной воды на:

химические– включают в себя обработку воды окислителями, проведение процессов коагулирования и флокуляции, суть которых в слипании мелковзвешенных частиц мути, легко удаляемых из воды после укрупнения фильтрами, использование ионообменных веществ для смягчения воды;
биологические– используются для очистки сточных вод с применением анаэробных или аэробных микроорганизмов;
физические– включают в себя отстаивание, процеживание, обеззараживание ультрафиолетовыми лучами;
физико-химические – к ним относятся аэрация под давлением, электроосмос, электрокоагулирование, электрофлокуляция.

Зачастую для обеззараживания воды применяются сразу несколько методов, что позволяет добиться высокой эффективности процесса очистки и получать чистейшую воду для употребления в питье и пищу.

Простые способы очистки водопроводной воды в домашних условиях

Если неизвестно, какое качество у воды, поступающей в квартиру через водопроводный кран, лучше применять самые простые методы, которые позволят обезопасить воду и сделать ее вполне пригодной для питья. К ним относятся:

Отстаивание. Этот способ помогает избавить воду от хлора, аммиака, тяжелых примесей с осадком. Чтобы вода отстоялась, нужно набрать ее в широкий таз или бочку и выдержать, не закрывая крышкой, на протяжении 8-ми часов. Затем верхний слой (примерно до половины) можно использовать для приготовления пищи или питья, а остаток – для технических нужд. Когда будет проведено пару отстаиваний, необходимо промыть емкость внутри, используя раствор уксусной или лимонной кислоты.
Кипячение. Простейший способ, позволяющий удалить из воды болезнетворные микроорганизмы и соли кальция. Если вода повышенной жесткости, то после кипячения на стенках посуды образуется накипь. Чтобы убить возбудителей инфекционных болезней, следует кипятить воду не менее 10-ти минут.
Очистка серебром. Чтобы избавить воду от вредных веществ, достаточно отстаивать ее в серебряной посуде несколько суток. Если в домашнем хозяйстве нет серебряной емкости, то можно налить воду в эмалированную посуду, на дно которой положить серебряный столовый прибор. Настаивать так воду нужно тоже не менее двух суток, после чего ее можно использовать для питья и приготовления пищи.
Очистка воды с помощью фильтра-кувшина. Это один из простых и недорогих способов очистки воды в домашних условиях. С помощью такого фильтра можно смягчить воду, удалить из нее мусор, хлор и ржавчину. Важно вовремя менять сменный картридж для фильтрации, чтобы все отфильтрованные ранее вредные вещества вновь не попали в очищаемую воду.

Виды простых фильтров для очистки воды

Для водопроводной воды, которая уже была очищена от механических примесей, бактерий, вирусов, органических соединений, вполне подойдет в качестве доочистки фильтр-кувшин. Подобным принципом действия обладают фильтрующие диспенсеры, которые могут справиться с большим объемом воды. Помимо очистки фильтры-диспенсеры осуществляют бактериальную очистку и минерализацию воды, благодаря чему повышаются ее вкусовые свойства.

Очень удобно применять в квартирах насадки на водопроводные краны, которые можно использовать в тех случаях, когда требуется вода для питья или приготовления пищи. В других случаях можно снимать насадку, что позволяет существенно продлить время использования таких проточных фильтров.

Рядом с мойкой можно установить и подключить к крану дивертор, который позволяет переключать подачу воды для очистки. Можно выбирать, использовать фильтрованную воду или воду без очистки.

Сложные способы очистки воды в домашних условиях

Более сложными способами очистки водопроводной воды в домашних условиях можно назвать:

Дистилляцию – эффективный, но весьма сложный способ очищать жидкость от вредных примесей, суть его в том, чтобы кипятить воду из-под крана и использовать по назначению получаемый конденсат от пара, для чего необходимо применять специальный аппарат;
Вымораживание – этот способ, подобно кипячению, позволяет очищать воду от болезнетворных бактерий, из вымороженной воды почти полностью удаляются соли.

При дистилляции жидкость отделяется от растворенных в ней твердых веществ и жидкостей, которые отличаются температурами кипения. Такой вариант позволяет получить чистую воду, но требует много времени и стоит недешево.

Чтобы воспользоваться вымораживанием, нужно налить воду из-под крана в пластиковую бутылку, которую затем поместить в морозильную камеру. Важно следить в процессе замораживания за состоянием воды – когда жидкость в бутылке застынет наполовину, нужно слить остаток, а лед разморозить и использовать для питья или приготовления пищи.

Самые эффективные способы очистки водопроводной воды

Среди наиболее эффективных способов очистки воды из водопровода можно выделить:

Механическую фильтрацию. Наиболее простой способ, суть которого заключается в улавливании частичек нерастворенных веществ, которое возможно за счет разницы самих частиц и каналов фильтра, по которому течет жидкость. Проще говоря, этот способ очистки напоминает прохождение воды через сито. К примеру, фильтры, которые имеют в качестве задерживающего элемента активированный уголь диаметром 0,1-1мм, могут задерживать подобные же частички. Этот способ очистки широко используется на станциях очистки воды. В городских условиях механическая фильтрация проводится путем использования фильтров предварительной очистки.
Электрохимическая очистка. Ее суть – в окислительно-восстановительных реакциях, происходящих в воде при воздействии на нее сильного электрического тока и приводящих к появлению «живой» и «мертвой» воды. Способ обеспечивает очистку воды от всех микроорганизмов, но при этом в ней разрушаются некоторые органические вещества.
Ионный обмен. Представляет собой специфический способ сорбции заряженных ионов. В результате поглощенный ион выходит в раствор другого иона, который входит в состав вещества-сорбента. Ион, который нужно удалить из воды, притягивается к сорбенту и фиксируется на нем. Таким образом, одни ионы (ненужные) замещаются другими (безвредными). Зачастую ионный обмен позволяет удалять нитраты и катионы тяжелых металлов, которые представляют большую опасность для здоровья человека. Также ионы смягчают воду, снижая в ней количество ионов кальция и магния.
Обратный осмос. Этот способ очистки заключается в использовании обратноосмотической мембраны. Жидкость пропускается через ультратонкую мембрану с порами, представляющую собой своеобразное сито. В результате вода проходит, а растворенные в ней примеси задерживаются. Получается вода высшей степени очистки, которая близка к дистиллированной. Но это и один из минусов такой очистки – вода становится лишенной необходимых организму микроэлементов, которые нужно обязательно добавлять после процесса очистки. Также стоимость установки системы обратного осмоса очень дорогая, а производительность слишком малая, что требует монтажа накопительной емкости.
Сорбционная очистка. В процессе такой фильтрации примеси из жидкости поглощаются твердыми телами, которые называются сорбентами. Суть этого метода в том, чтобы пропускать жидкость через сосуд, который заполнен сорбентом и выступает сорбционным фильтром. При верно выбранном сорбенте и режиме фильтрации быстро достигается необходимый результат – вода очищается от вредных примесей. Чаще всего сорбционные фильтры содержат активированный уголь, который выступает универсальным сорбентом, способным удалять примеси разной химической природы.

Выбор варианта очистки воды в зависимости от загрязнений

В разных системах фильтрации водопроводной воды могут применяться сразу несколько способов очистки, призванные воздействовать на различные виды загрязнений:

механические примеси удаляются отстаиванием воды, методом осаждения частиц при использовании химических средств, применением фильтрующих материалов;
чрезмерное содержание железа снижается аэрацией, обработкой активными окислителями (озоном, фтором), специальным фильтрованием, благодаря которому исчезает осадок и двухвалентное железо;
болезнетворные бактерии удаляются хлором и ультрафиолетовым облучением;
на вирусы и споры губительно воздействует озон, но он перед употреблением воды нужно дождаться, чтобы он распался, так как это яд;
повышенная жесткость устраняется кипячением, воздействием электрическим током и использованием системы обратного осмоса.

Очистка воды из-под крана необходима не только для снижения количества вредных веществ, но и для снижения ее жесткости, минерализации и при необходимости насыщения ее ионами серебра. И здесь могут использоваться как самые простые фильтры, так и целые станции для очистки воды, разные по мощности и производительности.

Полезные статьи

Проведение анализов почвы, лабораторные исследования