Вода московская водопроводная

Ещё пару веков назад на берегах Москвы-реки проблем с питьевой водой не было. Множество малых речушек, озерцов, ключей питали город. Вместе с ростом числа жителей увеличивалось потребление воды и как следствие рос объём нерегулируемых стоков. В городе с многотысячным населением и развитой сетью мануфактур без водопровода и канализации со второй половины XVIII века начались вспышки холеры, дизентерии и чумы. Необходимость строительства водопровода стала очевидной.

Первым общественным водопроводом Москва обязана Екатерине II, издавшей 8 июля 1779 года указ «генералу-поручику Бауру произвесть в действо работы в пользу столичного града нашего Москвы». За указом последовало строительство водовода, закончившееся в 1804 году, когда в город потекла вода из Мытищинских ключей. Одновременно со строительством Мытищинского водопровода было положено начало работам по отводу сточных вод. Но только летом 1898 года была запущена первая очередь московской канализации (см. «Наука и жизнь» № 11, 2003 г.). Рублёвская водокачка начала действовать уже в 1903 году, а в 1906-м на ней впервые был введён ускоренный метод очистки — «американский», основанный на коагулировании примесей воды сульфатом алюминия.

В 30-е годы XX столетия невероятно разросшаяся Москва опять оказалась на пороге водного кризиса. Тогда и был разработан и реализован проект соединения Москвы и Волги, о чём мечтал ещё Пётр I. Канал имени Москвы строили с 1932 по 1937 год. Тысячи заключённых погибли на этой «стройке века». Первую волжскую воду новая Восточная водопроводная станция дала Москве в мае 1937 года. Спустя 15 лет, в 1952 году, была запущена Северная станция.

Сегодня Москву окружает целая система водохранилищ с волжской водой: Иваньковское, Икшинское, Пестовское, Пяловское, Клязьминское и Учинское. Вода из Москвы-реки и её притоков собирается в Можайском, Рузском, Озернинском и Истринском водохранилищах. Очищают воду Москвы-реки на двух водопроводных станциях — Рублёвской и Западной, построенной в 1964 году. Всего столица снабжается водой с пяти станций, расположенных на её периферии.

Нелёгкая это работа…

Качество московской водопроводной воды отвечает современным российским и европейским стандартам. Но даётся это высокое качество непросто, несмотря на то что технология водоподготовки с каждым годом совершенствуется. Ведь вода открытых источников собирает всю грязь, которую приносят многочисленные реки и речушки.

Nota Bene
Вода московская водопроводная Родион Христианович Баур — выходец из известной шведской дворянской фамилии, переселившейся в Германию. Получив указ императрицы Екатерины II на строительство водопровода в Москве, генерал-поручик первым делом исследовал окрестные ключи и пришёл к выводу, что наибольшее количество воды можно получить в верховьях Яузы, недалеко от села Большие Мытищи. В 1779 году он представил проект проведения воды в Москву от источников Б. Мытищ на протяжении 26 вёрст. Первоначально на строительство водопровода казна ассигновала 1 млн рублей, ежедневно на эти работы отряжали до 400 солдат.

 

Вода открытых водоёмов очень нестабильна по составу. Во время весенних или ливневых паводков, а также цветения водоёмов водопроводную воду приходится дополнительно очищать и дезодорировать. Паводки — серьёзное испытание для очистных сооружений и потребителей. Реки полнятся водами, которые по пути с берегов смывают всё подряд: отходы животноводства; ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве для борьбы с паразитами и сорняками; удобрения, а заодно помойки и свалки.

Для обеззараживания и очистки воды в этот период используют ударные дозы хлора, активированный уголь, перманганат калия, при этом на выходе нередко получается хотя и неопасная, но малопривлекательная жидкость. При очистке воды первым делом её освобождают от мусора и хлорируют — это позволяет защищать оборудование станции и поддерживать его в надлежащем санитарном состоянии. Далее в ход идут реагенты-окислители — это, например, снова хлор и его производные, озон, перекись водорода, перманганат калия.

Nota Bene
Вода московская водопроводная Карта-схема размещения источников водоснабжения Москвы. Технология очистки воды на пяти станциях водоподготовки основана на двухступенчатой схеме — реагентной обработке, отстаивании, фильтровании и обеззараживании воды. С 2011 года вся московская водопроводная вода перед подачей в сети города будет обеззараживаться гипохлоритом натрия — менее токсичным, чем жидкий хлор. Цветом обозначены районы обслуживания станциями водоподготовки: Юго-Западной — жёлтым, Западной — голубым; Рублёвской — розовым, Северной — фиолетовым, Восточной — зелёным.

Самым распространённым в мире реагентом для водоподготовки до сих пор остаётся хлор благодаря его высокой эффективности и экономичности. Хлором обеззараживают и обесцвечивают воду более 90% водопроводных станций в мире, в том числе и в России. После того как в 70-е годы прошлого века были опубликованы данные исследований токсичности его производных, применение хлора стало жёстко регламентироваться российскими санитарными правилами и нормами, отвечающими требованиям ВОЗ. Вместо жидкого хлора используют также гипохлорит натрия, это делает процесс обеззараживания воды более безопасным, что чрезвычайно важно при размещении водоочистных сооружений вблизи густонаселённых микрорайонов. Сейчас к переводу на гипохлорит готовят Северную, Восточную и Рублёвскую станции.

Прекрасно обеззараживает воду и озон. Кроме того, он улучшает её вкус и запах. Но использовать его на ранних стадиях очистки нельзя, так как при озонировании воды с высоким содержанием органических соединений образуются вещества, гораздо более токсичные, чем исходные загрязнители. Вдобавок озон — самый дорогой обеззараживающий реагент и крайне агрессивный, что требует применения более стойких к коррозии материалов, чем в случае применения хлора. В итоге даже экономически развитые страны не спешат полностью переводить системы водоподготовки на озонирование.

Коллектор реки Неглинка построен в 1819 году. Опыт его строительства был использован при сооружении московской канализации, которая заработала в 1898 году — почти век спустя после начала работы водопровода.Газ используют уже на завершающих стадиях, когда примеси в основном удалены. Озонирование на этом этапе очистки воды вкупе с дополнительным пропусканием её через сорбент (активированный уголь) в Москве используется на четвёртом блоке Рублёвской и Юго-Западной станциях водоподготовки. На Юго-Западной станции процесс очистки включает также фильтрование на мембранных модулях ультрафильтрации. Подобные фильтры — дорогое удовольствие, но они очищают воду от бактериального и вирусного загрязнения и способны справиться с залповым загрязнением при техногенных катастрофах.

Для удаления грязи из поступающей на очистку воды используют так называемый коагуляционный способ. Он подразумевает формирование хлопьев удаляемой грязи, для чего в воду добавляют реагенты, способные образовывать такие хлопья: осаждаясь на дно резервуаров, они захватывают примеси. Для оптимизации процесса коагуляции подбирают смешанные коагулянты, например смесь сульфата железа (II) и сульфата алюминия, с предварительной обработкой воды перманганатом калия. Добавление «усилителей» хлопьеобразования (флокулянтов) позволяет увеличить размер хлопьев, что упрощает их механическое удаление. Как правило, используют органические флокулянты — синтетические полимеры (полиэлектролиты) с высокой молекулярной массой. Полимерные флокулянты образуют «мостики» между микрохлопьями, формирующимися при коагуляции, при этом получаются объёмные «снежки».

Подробности для любознательных: ГРАДУС  ЖЁСТКОСТИ

Единицы измерения жёсткости воды соотносятся следующим образом: 1 моль/м³ = 1 ммоль/л = 1 мг-экв/л = 1 мг-экв/дм³. В популярных статьях можно встретить общую жёсткость, выраженную в мг/л, которые не стоит путать с мг-экв/л. В СССР до 1952 года использовали градусы жёсткости, совпадавшие с немецкими; иногда на бутылке с питьевой водой и сейчас можно встретить жёсткость, измеренную в градусах (1 градус соответствует 0,3566 мг-экв/л).

Мягкой считается вода с жёсткостью до 2 мг-экв/л, вода средней жёсткости — 2—10 мг-экв/л, жёсткая вода содержит более 10 мг-экв/л. Жёсткость воды поверхностных источников, к которым относятся открытые водоёмы, подвержена сезонным колебаниям. Например, жёсткость волжской воды в марте — 4,3 мг-экв/л, в мае — 0,5 мг-экв/л. Подземные воды в этом отношении более стабильны, но их жёсткость обычно существенно выше (до 80—100 мг-экв/л).

Работают флокулянты в очень малых концентрациях, при этом позволяют значительно снизить количество добавляемых коагулянтов. Благодаря этому очищаемая вода практически не загрязняется реагентами. Хлопья оседают на дно отстойников. Оставшаяся в верхней части резервуаров вода, свободная от хлопьев, фильтруется на песчаных, угольных, ионообменных, мембранных фильтрах — в зависимости от требуемого качества воды и комплектации станции. Отфильтрованную воду хлорируют ещё раз и после заключительных анализов подают в водопроводную сеть города. На некоторых станциях её ещё и озонируют.

И вот получена пригодная для питья вода. Теперь многое зависит от того, по каким трубам она потечёт. Когда-то водопроводные трубы выдалбливали из дубовых стволов, позже делали из свинца, меди, различных сплавов. Сегодня они в основном из углеродистой стали, чей век в условиях городской жизни короток — от соли и грязи различного происхождения проложенные на земле и под землёй трубы порой превращаются в труху.

Nota Bene

Рублёвская станция водоподготовки (Рублёвская водокачка), расположенная в посёлке Рублёво на Москве-реке, — одна из старейших в столице. В начале ХХ века очищенная на станции вода по чугунным водопроводам перекачивалась в резервуары на Воробьёвых горах, откуда самотёком поступала в магистральные трубопроводы. Сегодня Рублёвская станция — одна из наиболее хорошо оснащённых московских станций, использующая современные технологии очистки — озонирование и сорбцию на активированном угле.

Фото: remmers.ru


Вода — чистая или безопасная?

Если верить утверждениям Мосводоканала, московская вода соответствует «Санитарно-эпидемиологическим правилам и нормативам» (СанПиН), в которых приведены более 500 показателей питьевой воды. Помимо этого в специальных постановлениях Главного санитарного врача РФ перечислено ещё около 1400 загрязняющих веществ, содержание которых регламентируется. (Их присутствие проверяют выборочно, учитывая ситуацию на местах.) Что конкретно содержится в водопроводной воде, знают только проверяющие службы — эти данные меняются в зависимости от места и времени забора. Сейчас Мосводоканал готовит систему информирования граждан о качестве воды в каждом районе мегаполиса. Время покажет, насколько эта информация будет детализирована и оперативна.

Какие практически полезные сведения можно почерпнуть из нормативной документации? Например, норматив по микробиологическим показателям говорит о том, что в каждом кубическом сантиметре воды «в норме» может быть не более 100 микробов, при этом допускаются только три кишечные палочки в 1000 см3, то есть в литре. Общая жёсткость воды (содержание растворённых солей щёлочно-земельных металлов), которая измеряется в молях на кубический метр, прописанная в ГОСТе, — не более 7 моль/м3, а сухой остаток, то есть общая минерализация (суммарное содержание всех солей), — не более 1000 мг/дм3.

Общая жёсткость воды, длительное употребление которой не вызывает негативных последствий, не должна превышать 2,5—3,0 мг-экв/л. В России жёсткость обычно выражают в миллиграмм-эквивалентах на литр (мг-экв/л). Один миллиграмм-эквивалент соответствует содержанию в литре воды 20,04 мг Ca2+ или 12,16 мг Mg2+.

Отметим, что жёсткость воды (она бывает двух видов – временная и постоянная) зависит, прежде всего, от содержания в ней ионов кальция и магния. Временная жёсткость (карбонатная) определяется содержанием в воде гидрокарбонатов кальция и магния и устраняется кипячением. Постоянная жёсткость (некарбонатная) связана с другими солями — сульфатами, хлоридами кальция и магния.

Фильтры для Фомы неверующего

Если всё же нет уверенности в качестве водопроводной воды, её можно дополнительно очистить, пропустив через «домашние» фильтры, ассортимент которых в розничной торговле довольно широк.

Стационарные фильтры очищают всю воду, поступающую в квартиру, не разделяя её на «хозяйственные» и «кухонные» потоки, что довольно расточительно. На другом полюсе с точки зрения объёмов обрабатываемой воды — кувшинные фильтры, с помощью которых можно удовлетворить потребности семьи в воде для пищевого использования. Между ними — масса разных по эффективности устройств.

Самый простой способ очистки — пропускание воды через слой угля (иногда с бактерицидной добавкой, например серебром). В многокомпонентных устройствах используются ионообменные смолы и мембранные фильтры разного назначения. При выборе фильтра важно учитывать, какая вода получается на выходе — не слишком ли она обедняется нужными ионами. Ведь ультрамембраны способны удалить из воды до 99,9% солей. Целесообразно ли фильтровать водопроводную воду в Москве — вопрос неоднозначный и зависит не только от района проживания (то есть технического уровня обслуживающей водопроводной станции), но и от индивидуальных потребностей и здоровья пользователя и состояния труб в конкретном доме. В одних домах они новые, в других же простояли по несколько десятков лет и обросли ржавчиной, уносимой потоком воды. Однако полезно всегда помнить, что, чем больше сточных вод производит город и его жители и чем сильнее они загрязнены, тем больший пресс приходится испытывать природным водным источникам, да и всей биосфере. И никакие самые хитроумные очистительные сооружения не способны в полной мере этот пресс снять.

Анна Петрухина

Источник со ссылкой на журнал "Наука и жизнь" № 12 2010