Чим чистять воду на станціях. Водоочисні споруди: особливості, види, схеми роботи

Рублівська станція водопідготовки знаходиться недалеко від Москви, за кілька кілометрів від МКАДу, на північному заході. Розташована вона прямо на березі Москви-річки, звідки й забирає воду для очищення.

Трохи вище за течією Москва-річки розташовується Рублевська гребля.

Гребля була побудована на початку 30-х років. В даний час використовується для регулювання рівня Москви-річки, для того щоб міг функціонувати водозабір Західної станції водопідготовки, який знаходиться на кілька кілометрів вище за течією.

Піднімемося нагору:

На греблі використовується вальцова схема - затвор рухається по похилим напрямним у нішах за допомогою ланцюгів. Приводи механізму знаходяться зверху у будці.

Вище за течією знаходяться водозабірні канали, вода з яких, як я зрозумів, надходить на Черепківські очисні споруди, що знаходяться неподалік самої станції і є її частиною.

Іноді, для забору проб води з річки Мосводоканал використовує катер на повітряній подушці. Проби забираються щодня кілька разів у кількох точках. Потрібні вони для визначення складу води та підбору параметрів технологічних процесівпри її очищенні. Залежно від погоди, пори року та інших факторів, склад води сильно змінюється і за цим постійно стежать.

Крім того, проби води з водопроводу відбирають на виході зі станції і в багатьох точках по всьому місту, як самі Мосводоканалівці, так і незалежні організації.

Також є ГЕС невеликої потужності, що включає три агрегати.

В даний час вона зупинена та виведена з експлуатації. Замінювати обладнання на нове – економічно не доцільно.

Настав час висуватися на саму станцію водопідготовки! Перше куди підемо - насосна станціяпершого підйому. Вона закачує воду з Москви-річки і піднімає її вгору, на рівень самої станції, яка знаходиться на правому, високому березі річки. Заходимо в будинок, спочатку ситуація цілком проста - світлі коридори, інформаційні стенди. Несподівано зустрічається квадратний отвір у підлозі, під яким величезний порожній простір!

Втім, до нього ми ще повернемося, а поки підемо далі. Величезний зал із квадратними басейнами, наскільки я зрозумів це щось на кшталт приймальних камер, до яких надходить вода з річки. Сама річка знаходиться праворуч, за вікнами. А насоси, що закачують воду - зліва внизу за стінкою.

Зовні будівля виглядає так:

Фото із сайту Мосводоканалу.

Тут же встановлено обладнання, схоже на це автоматична станціяаналіз параметрів води.

Всі споруди на станції мають дуже химерну конфігурацію - багато рівнів, всілякі драбинки, спуски, баки, і труби-труби-труби.

Якийсь насос.

Спускаємося вниз, приблизно на 16 метрів і потрапляємо до машинної зали. Тут встановлено 11 (три запасних) високовольтних двигуна, що приводять у рух відцентрові насосирівнем нижче.

Один із запасних моторів:

Для любителів шильдиків:)

Вода знизу закачується у великі труби, які вертикально проходять через зал.

Все електротехнічне обладнання на станції виглядає дуже акуратно та сучасно.

Красені:)

Заглянемо вниз і побачимо равлик! Кожен такий насос має продуктивність 10 000 м3 на годину. Наприклад, він міг би повністю, від підлоги до стелі заповнити водою звичайну трикімнатну квартирулише за хвилину.

Спустимося на рівень нижче. Тут набагато прохолодніше. Цей рівень знаходиться нижче за рівень Москва-річки.

Не очищена вода з річки трубами надходить у блок очисних споруд:

Таких блоків на станції декілька. Але перед тим, як піти туди, спочатку відвідаємо іншу будівлю, яка називається "Цех виробництва озону". Озон, він O 3 використовується для знезараження води та видалення з неї шкідливих домішок, за допомогою методу озоносорбції. Ця технологіявводиться Мосводоканалом останніми роками.

Для отримання озону використовується наступний техпроцес: повітря за допомогою компресорів (праворуч на фото) нагнітається під тиском і потрапляє в охолоджувачі (ліворуч на фото).

В охолоджувачі повітря охолоджується у два етапи з використанням води.

Потім подається на осушувачі.

Осушувач являє собою дві ємності, що містять суміш, що поглинає вологу. У той час, як одна ємність використовується, друга відновлює свої властивості.

На звороті:

Устаткування керується за допомогою графічних сенсорних екранів.

Далі підготовлене холодне і сухе повітря надходить у генератори озону. Генератор озону є великою бочкою, всередині якої розташовано безліч трубок-електродів, на які подається велика напруга.

Так виглядає одна трубка (у кожному генераторі з десятки):

Єршик усередині трубки:)

Через скляне віконце можна подивитися на дуже гарний процесотримання озону:

Настав час оглянути блок очисних споруд. Заходимо всередину і довго піднімаємося сходами, в результаті опиняємося на містку у величезному залі.

Тут саме час розповісти про технологію очищення води. Відразу скажу, що я не фахівець і процес зрозумів лише загалом без особливих подробиць.

Після того, як вода піднімається з річки, вона потрапляє в змішувач – конструкція з кількох послідовних басейнів. Там до неї по черзі додають різні речовини. Насамперед - порошковий активоване вугілля(ПАВ). Потім у воду додають коагулянт (поліоксихлорид алюмінію) – який змушує дрібні частинки збиратися у більші грудки. Потім вводиться спеціальна речовина звана флокулянт - внаслідок чого домішки перетворюються на пластівці. Потім вода потрапляє у відстійники, де всі домішки осаджуються, після чого проходить через піщані та вугільні фільтри. У Останнім часомдодався і ще один етап – озоносорбція, але про це нижче.

Всі основні реагенти, що застосовуються на станції (крім рідкого хлору) в один ряд:

На фотографії наскільки я зрозумів – зал змішувача, знайдіть людей у кадрі:)

Різні труби, резервуари та містки. На відміну від каналізаційних очисних споруд тут все набагато заплутаніше і не так інтуїтивно зрозуміло, крім того, якщо там більшість процесів відбувається на вулиці, то підготовка води відбувається повністю в приміщеннях.

Цей зал є лише малою частиною величезної будівлі. Частково продовження можна розглянути в отворах унизу, туди вирушимо пізніше.

Ліворуч стоять якісь насоси, праворуч величезні баки з вугіллям.

Там же чергова стійка з обладнанням, що вимірює якісь характеристики води.

Озон є вкрай небезпечним газом(Перша, найвища категорія небезпеки). Найсильніший окислювач, вдихання якого може призвести до смерті. Тому процес озонування відбувається у спеціальних закритих басейнах.

Різна вимірювальна апаратура та трубопроводи. З боків – ілюмінатори, через які можна подивитися на процес, зверху – прожектори, які також світять через скло.

Усередині вода дуже активно вирує.

Відпрацьований озон надходить до деструктора озону, що представляє собою нагрівач і каталізатори, там озон повністю розкладається.

Переходимо до фільтрів. На табло відображається швидкість промивання (продувки?) фільтрів. Фільтри згодом забруднюються та їх очищають.

Фільтри є довгими резервуарами наповненими гранульованим активованим вугіллям (ГАУ) і дрібним піском за спеціальною схемою.

Фільтри знаходяться в окремому ізольованому від зовнішнього світу просторі за склом.

Можна оцінити масштаб блоку. Фотографія зроблена посередині, якщо поглянути назад, то можна побачити те саме.

В результаті всіх етапів очищення вода стає придатною для пиття та задовольняє всі норми. Проте запускати таку воду в місто не можна. Справа в тому, що довжина водопровідних мереж Москви - тисячі кілометрів. Є ділянки з поганою циркуляцією, закриті відгалуження тощо. Як результат – у воді можуть почати розмножуватися мікроорганізми. Щоб уникнути води хлорують. Раніше це робили шляхом додавання рідкого хлору. Однак він є вкрай небезпечним реагентом (насамперед з точки зору виробництва, перевезення та зберігання), тому зараз Мосводоканал активно переходить на гіпохлорит натрію, який набагато менш небезпечний. Для його зберігання кілька років тому було збудовано спеціальний склад (привіт HALF-LIFE).

Знову ж таки все автоматизовано.

І комп'ютеризовано.

Зрештою вода потрапляє у величезні підземні резервуари на території станції. Ці резервуари наповнюються та спустошуються протягом доби. Справа в тому, що станція працює з постійною продуктивністю, в той час як споживання протягом дня дуже сильно змінюється - вранці і ввечері воно вкрай високе, вночі дуже низьке. Резервуари є деяким акумулятором води - вночі вони наповнюються чистою водою, а вдень вона забирається з них.

Управляється вся станція із центральної диспетчерської. 24 години на добу чергують двоє людей. У кожного робоче місцеіз трьома моніторами. Якщо я правильно запам'ятав – один диспетчер стежить за процесом очищення води, другий – за рештою.

На екранах відображається безліч різних параметрів і графіків. Напевно, ці дані беруться в тому числі з тих приладів, які були вище на фотографіях.

Вкрай важлива та відповідальна робота! До речі, на станції практично не було помічено працівників. Весь процес дуже автоматизований.

На закінчення – трохи сюрра у будівлі диспетчерської.

Конструкція декоративного характеру.

Бонус! Одна зі старих будівель, що залишилися з часів першої станції. Колись вона вся була цегляною і всі споруди виглядали приблизно так, проте зараз все повністю перебудовано, збереглося лише кілька будівель. До речі, вода в ті часи подавалася до міста за допомогою парових машин! Трохи докладніше можна почитати (і подивитися старі фото) у моєму

Перед тим як потрапити в міські водопровідні мережі та в крани споживачів, вода проходить ретельне попереднє очищення. Для приведення її в стан питної встановлюються станції водопідготовки, які дозволяють усунути всі шкідливі домішки, сміття, небезпечні для здоров'я. хімічні елементи. Однак навіть найвищі технологічні установки не є гарантією чистоти, тому нерідко використовуються додаткові домашні фільтри.

Особливості пристрою та види

Більшість міських жителів не задоволені якістю води, яка подається через водні магістралі у крани. Причому у різних регіонах хімічний склад рідини та наявність у ній домішок різняться. Хтось наголошує на підвищеній жорсткості, хтось - білий осад через крейду, а іноді відчувається добре вловимий запах плісняви або інших незрозумілих речовин. Вирішенням проблеми в більшості випадків стає монтаж накопичувальних або проточних фільтрів.

Насправді перед тим, як потрапити до безпосередніх споживачів, жителів населених пунктів, на промислові та інші об'єкти, вода проходить ретельне очищення. Процедура, в ході якої вона приводиться у відповідність до санітарними нормами, називається водопідготовка. Питна вода на станції подається з природних водойм, сховищ, каналів. Процес її обробки залежить від подальшого використання: питво, побутове використання, полив чи технічні потреби.

В окремих населених пунктах чи регіонах функціонують муніципальні станції хімводоочищення. Це великі об'єкти стаціонарного типуабо мобільні комплекси, представлені контейнерними, модульними та блочними системами.

Конструктивний пристрій для кожної установки залежить від того, від чого необхідно очистити воду. За методом фільтрації розрізняють такі види станцій:

хімічні - передбачають обробку реагентами (хлор або озон), щоб нейтралізувати всі неорганічні домішки (у такий спосіб видаляються сульфати, ціаністі речовини, залізо, нітрати, марганець);
механічні (фізичні) - пропускають потоки через фільтруючі системи мембранного або сітчастого типу для утримання та відсіювання сторонніх частинок (бактерії, суспензії, солі важких металів);
біологічні - передбачають введення в рідину спеціальних мікроорганізмів, які знищують шкідливу та небезпечну органіку (спосіб актуальний для знезараження стічних вод);
фізико-хімічні - застосовуються на промислових об'єктах та великих станціях підготовки води;
ультрафіолетові – призначені для знищення патогенної мікрофлори та бактерій.

Всі системи класифікуються також на побутові та промислові, різняться за продуктивністю та принципом роботи. На багатьох міських об'єктах встановлюються кілька фільтруючих систем, виконують різні функції одночасно.

Принцип дії

По дорозі з водойми до квартири потоки води проходять кілька етапів очищення. Однак не варто бути впевненим у тому, що вона стає ідеально чистою і безпечною. У літню спеку кількість шкідливих бактерій та мікроорганізмів суттєво збільшується. Саме через вживання води з-під крана відзначається сплеск кишкових захворювань та отруєнь. У морозну погоду кількість патогенної мікрофлори значно скорочується, але не можна списувати з рахунків людський фактор та недбалість співробітників водоочисних підприємств, зношеність обладнання та інші проблеми.

Стандартна процедурана станції водоочищення відбувається у кілька етапів:

механічна обробка - спочатку з рідини потрібно прибрати тверді, нерозчинні частинки, домішки у вигляді мулу, піску, трави та водоростей, а також сміття та залишків життєдіяльності людини;
аерація - процес розчинення газів, що містяться, окислення заліза (здійснюється аераційною колоною і спеціальним компресором);
знезалізнення - найбільш складний і тривалий етап, де використовується дренажно-розподільний пристрій із блоком автоматичного керування(У корпус засипається зернистий матеріал, на якому і окислюється залізо спочатку з двовалентного в тривалентне, а після - випадає в осад);
пом'якшення - видалення з води солей магній та кальцію, які роблять її жорсткою (використовується регенеруючий розчин солі та іонообмінні смоли).

Завершальним етапом є пропуск через вугільні фільтри. Вони дозволяють покращити колір і запах води, роблять смак приємнішим.

Обов'язковою процедурою на будь-якій станції водопідготовки є знезараження - знищення бактеріологічних забруднювачів . Як реагенти застосовуються хлорабо ультрафіолетові установки, що стерилізують. Однак у першому випадку потрібна додаткова процедура з позбавлення від залишків хлору, які вкрай небезпечні для здоров'я.

Ультрафіолетові промені вважаються безпечнішими. Вони здатні проникати у кожну клітину мікроорганізмів, руйнувати їх і повністю знищувати. Таким чином, досягається максимальний знезаражуючий ефект. У більшості міст все ж таки перевага віддається промиванню внутрішньоміських мереж хлором. Про це свідчить характерний запах, що періодично з'являється, протягом декількох днів з періодичністю 2 рази на рік.

Технічне оснащення міських мереж

Стаціонарні станції є величезними майданчиками з численними вузлами та механізмами. Сучасне обладнанняфункціонує повністю в автоматичному режимі, тому присутність людини у процесі зведено до мінімуму. Стандартна комплектація пристроїв включає:

основний резервуар для прийому рідини - сюди вона надходить через комунальні канали для первинного накопичення та грубого первинного очищення;
насоси – агрегати, що забезпечують подальше переміщення води на робочі підстанції;
змішувачі - інтегровані в систему вихрові установки, які відповідають за рівномірний розподіл коагулянтів, що додаються, по всій масі (швидкість в межах 1,2 м/с);
фільтри – спеціальні пристрої у вигляді сорбційних мембран;
знезаражуючий вузол - сучасні системи, що на 95% змінюють якісний склад.

Існує кілька різновидів станцій. Найбільш примітивні являють собою конструкції блочного типу з замкнутими системамиякі функціонують за принципом насосного обладнання.

Найсучасніші установки - це комплексні, модульні, багатоступінчасті споруди, які включають і знезараження, і фільтрацію, інші стадії, і оснащені розподільчими каналами висновки. Важливою особливістютаких систем є можливість їх інтеграції у великі індустріальні об'єкти, а також зміна набору модулів та комплектуючих.

Ще один різновид – спеціалізовані, вузькоспрямовані станції, які виконують лише знищення бактерій, грибків, водоростей.

При виборі обладнання необхідно орієнтуватися на різні критерії. Наприклад, в домашніх умовах достатніми є установки з пропускною здатністю 2-3 м3/годину. Для промислових об'єктів цей показник повинен розраховуватися з добової потребиі складатиме до 1 тис. м3/год. Оптимальним тиском вважається діапазон від 6 до 10 бар для великих гідрологічних вузлів, для побутових потреб – визначається індивідуально.

Необхідність застосування

Після використання водопровідної води, яка пройшла очищення у міських стаціонарних спорудах, нерідко спостерігається наліт, наприклад, у чайнику, на раковинах або у пральної машини. Це легкий вапняний наліт, який необхідно регулярно чистити, щоб він не перетворився на вапняний камінь. Вживати воду такої якості небезпечно для здоров'я, оскільки рано чи пізно це призводить до утворення каменів у нирках. Страждає від такого складу рідини та побутова техніка. Пральні та посудомийні машинишвидко виходять з ладу, коли на нагрівальних елементахрегулярно утворюється накип.

Це далеко не всі проблеми, які виникають внаслідок використання води низької якості у побутових умовах. Тому виникають додаткові витрати, пов'язані із встановленням очисних міні-станцій у своєму будинку чи квартирі.

Одна із сфер застосування установок водопідготовки – підприємства з виробництва пива. Тут до рідини пред'являються дуже суворі вимоги, вона є основною сировиною. Для отримання 1 літра хмільного напою потрібно 20 літрів води. Саме від її якості залежить смак готового продукту, його стійкість, м'якість та процес бродіння.

Сучасна екологія, на жаль, залишає бажати кращого – усі забруднення біологічного, хімічного, механічного, органічного походження рано чи пізно проникають у ґрунт, водойми. Запаси «здорової» чистої водиз кожним роком стають дедалі менше, у чому відіграє певну роль постійне використання побутової хімії, активний розвиток виробництв. У стоках міститься безліч токсичних домішок, видалення яких має бути комплексним, багаторівневим.

Для водоочищення використовуються різні методи- Вибір оптимального здійснюється з урахуванням типу забруднень, бажаних результатів, наявних можливостей.

Найпростіший варіант -. Вона спрямована на виведення нерозчинних компонентів, які забруднюють воду – жири, тверді включення. Спочатку стоки проходять через ґрати, потім сита і потрапляють у резервуари-відстійники. Дрібні компоненти беруть в облогу пісковловлювачі, нафтопродукти – бензомаслоуловлювачі, жироловки.

Найдосконаліший спосіб очищення – мембранний. Він гарантує якнайточніше видалення забруднень. передбачає застосування відповідних організмів, що окислюють органічні включення. У снові методики лежить природне очищення водойм та річок за рахунок їх населення корисною мікрофлорою, що видаляє фосфор, азот та інші зайві домішки. Біологічний методочищення може бути анаеробним та аеробним. Для аеробної потрібні бактерії, життєдіяльність яких неможлива без кисню – встановлюються біофільтри, аеротенки, заповнені активним мулом. Ступінь очищення, ефективність вище, ніж для біофільтрів очищення стоків. Анаеробне очищення доступу кисню не вимагає.

Передбачає застосування електролізу, коагуляції, також осадження фосфору металевими солями. Дезінфекцію проводять шляхом ультрафіолетового опромінення, обробкою хлором, озонуванням. Дезінфекція ультрафіолетовим опроміненням - набагато безпечніший і ефективний методніж хлорування, оскільки він проводиться без утворення токсичних речовин. УФ-випромінювання є згубним для всіх організмів, тому знищує всіх небезпечних збудників. Хлорування ґрунтується на здатності активного хлору впливати на мікроорганізми та знищувати їх. Істотний недолік методу - утворення токсинів, що містять хлор, канцерогенних речовин.

Озонування передбачає знезараження стічних вод озоном. Озон – це газ із триатомною молекулярною структурою, сильний окислювач, який вбиває бактерії. Методика дорога, застосовується із виділенням кетонів, альдегідів.

Термічна утилізація оптимально підходить для обробки технологічних стічних вод, якщо інші методики не є ефективними. На сучасних очисних комплексах стічні водипроходять багатоскладове поетапне очищення.

Очисні споруди стічних вод: вимоги до систем очищення, види очисних споруд

Завжди рекомендовано первинне механічне очищення, потім біологічна обробка, доочищення та дезінфекція стоків.

Для проведення механічного очищення застосовуються стрижні, грати, пісковловлювачі, усереднювачі, відстійники, септики, гідроциклони, центрифуги, флотаційні установки, дегазатори.
Ялосос – спеціальний пристрій для очищення води активним мулом. Інші складові системи біоочищення – біокоагулятори, илососи, аеротенки, фільтри, вторинні відстійники, ілловідділювачі, поля фільтрації, біологічні ставки.
В рамках доочищення використовується нейтралізація, фільтрація стоків.
Дезінфекція, знезараження виробляються хлором, електролізом.

Що мається на увазі під стічними водами?

Стічні води є забрудненими виробничими відходами водними масами, для видалення яких з площ населених пунктів, підприємств промисловості застосовуються відповідні каналізаційні системи. Також до стоків належать води, що утворилися внаслідок випадання опадів. Органічні включення починають масово гнити, що спричиняє погіршення стану водойм, повітря, призводить до масового поширення бактеріальної флори. Важливими завданнями водоочищення з цієї причини є організація водовідведення, очищення стоків, запобігання заподіянню активної шкоди екології, здоров'ю людей.

Показники ступеня очищення

Рівень забруднення стоків розраховувати треба з урахуванням показника концентрації домішок, що виражається як маса на одиницю об'єму (г/м3 чи мг/л). Стоки побутового типу – одноманітна щодо складу формула, концентрація забруднюючих речовин залежить від об'єму водних мас, що витрачається, а також нормативів споживання.

Ступені та типи забруднення побутових стоків:

нерозчинні, у них утворюються великі суспензії, одна частка не може бути більше 0.1 мм у діаметрі;
суспензії, емульсії, піни, розміри частинок яких можуть становити від 0,1 мкм до 0,1 мм;
колоїди – розміри частинок діапазоні 1 нм-0.1 мкм;
розчинні з молекулярно-дисперсними частинками, розміри яких становлять трохи більше 1 нм.

Також забруднювачі поділяються на органічні, мінеральні, біологічні. Мінеральні - це шлаки, глина, пісок, солі, луги, кислоти, ін. Органіка - рослинна або тваринна, а саме залишки рослин, овочів, плодів, рослинні олії, папір, фекалії, частинки тканин, клейковини. Біологічні домішки мікроорганізми, грибки, бактерії, водорості.

Зразкові пропорції забруднюючих речовин у побутових стоках:

мінеральні – 42%;
органічні – 58%;
суспензії – 20%;
колоїдні домішки – 10%;
розчиняються – 50%.

Склад промислових стоків, рівень їх забруднення – показники, які варіюються з урахуванням характеру конкретного виробництва, умов використання стоків у процесі.

На атмосферні стоки впливають клімат, рельєф території, характер забудов, тип покриття дорожнього полотна.

Принцип дії систем очищення, правила їх встановлення та обслуговування. Вимоги до систем очищення

Водоочисні споруди повинні забезпечувати задані епідемічні та радіаційні показники, мати збалансований хімічний склад. Вода після попадання на споруди водоочищення проходить комплексне біологічне, механічне очищення. Для видалення сміття стоки пропускають через решітку зі стрижнями. Очищення є автоматичним, також щогодини оператори перевіряють якість видалення забруднень. Є нові решітки, що самоочищаються, але коштують вони дорожче.

Для освітлення використовуються освітлювачі, фільтри, відстійники. У відстійниках, освітлювачах вода переміщається дуже повільно, у результаті зважені частки починають випадати з утворенням осаду. З пісковловлювачів рідина прямує до первинних відстійників – тут також осідає мінеральні домішки, легкі суспензії піднімаються на поверхню. Опад виходить на дні, фермою зі скребком він згрібається в приямки. Спливлі речовини прямують у жироловку, звідти в колодязь і відкочуються.

Освітлені водні маси прямують у латки, потім у аеротенки. На цьому механічне видалення домішок можна вважати завершеним - приходить черга біологічного. До складу аеротенків входить 4 коридори, в перший по трубках подається мул, і вода набуває коричневого відтінку, продовжуючи активно насичуватися киснем. У мулі живуть мікроорганізми, які теж очищають воду. Потім вода подається на вторинний відстійник, де відокремлюється від мулу. Трубами мул йде в колодязі, звідти насоси перекачують його в аеротенки. Вода заливається у резервуари контактного типу, де раніше проходила хлорування, але тепер уже транзитом.

Виходить, що при первинному очищенні вода просто заливається в посудину, настоюється та зливається. Але саме це дозволяє видаляти більшу частину органічних домішок за мінімальних фінансових витрат. Вода після того, як залишає первинні відстійники, переходить на інші споруди водоочищення. Вторинне очищення передбачає усунення залишків органіки. Це біологічний етап. Основні типи систем – активний мул, крапельні біологічні фільтри.

Принцип роботи комплексу очищення стічних вод (загальна характеристика водоочисних споруд)

За трьома колекторами з міста брудна вода подається на механічні грати ( оптимальний зазор становить 16 мм), проходить через них, найбільші забруднюючі частинки при цьому осідають на ґратах. Очищення автоматичне. По гідроелеваторів слідують мінеральні домішки, що мають значну масу в порівнянні з водою, після гідроелеватори відкочуються на пускові майданчики.

Після виходу з пісковловлювачів вода надходить у первинний відстійник (всього їх 4). Спливлі речовини подаються в жироловку, від жироловки вже в колодязь і відкочуються. Усі описані у цьому розділі принципи роботи справедливі для очисних систем різних типів, але може мати певні варіації з урахуванням особливостей конкретного комплексу.

Важливо: види стічних вод

Щоб правильно вибрати систему очищення, обов'язково враховуйте тип стічних вод. Доступні варіанти:

Господарсько-фекальні чи побутові – вони видаляються з туалетів, ванних кімнат, кухонь, лазень, їдалень, лікарень.
Промислові, виробничі, задіяні під час виконання різноманітних технологічних процесів на кшталт промивання сировини, продукції, охолодження устаткування, відкачаних при видобутку з корисними копалинами.
Атмосферні стічні води, включаючи дощові, талі, ті, що залишилися після поливу вулиць, зелених посадок. Основні забруднюючі речовини – мінеральні.

Вода на сучасних водопровідних станціяхпіддається багатоступінчастому очищенню для видалення твердих домішок, волокон, колоїдних суспензій, мікроорганізмів, для поліпшення органолептичних властивостей. Максимально якісний результат досягається поєднанням двох технологій: механічної фільтрації та хімічної обробки.

Особливості технологій очищення

Механічна фільтрація. Перший етап водопідготовки дозволяє видалити з середовища видимі тверді та волокнисті включення: пісок, іржу тощо. механічної обробкиводу послідовно пропускають через ряд фільтрів зі зменшується розміром осередків.

Хімічна обробка. Технологія використовується для наведення хімічного складута якісних показників води до норми. Залежно від початкових характеристик середовища обробка може містити кілька етапів: відстоювання, знезараження, коагуляцію, пом'якшення, освітлення, аерацію, демінералізацію, фільтрацію.

Методи хімічного очищення води на водопровідних станціях

Відстоювання

На водопровідних станціях встановлюють спеціальні резервуари з переливним механізмом або влаштовують залізобетонні відстійники на глибині 4-5 м. Швидкість руху води всередині ємності підтримується на мінімальному рівні, причому верхні шари перетікають швидше ніж нижні. У таких умовах важкі частинки осідають на дно резервуара і видаляються із системи через відвідні канали. У середньому на відстоювання води йде 5-8 годин. За цей час осідає до 70% важких домішок.

Знезараження

Технологія очищення спрямовано видалення з води небезпечних мікроорганізмів. Установки знезараження є у всіх без винятку водопровідних системах. Дезінфекція води може виконуватись опроміненням або додаванням хімічних реагентів. Незважаючи на появу сучасних технологій, використання знезаражуючих засобів на основі хлору є кращим. Причина популярності реагентів полягає в хорошій розчинності хлорсодержащих сполук у воді, здатності зберігати активність у рухомому середовищі, надавати дезінфікуючу дію на внутрішні стінки трубопроводу.

Коагуляція

Технологія дозволяє видаляти розчинені домішки, які не вловлюються сітками, що фільтрують. Як коагулянти для води використовують поліоксихлорид або сульфат алюмінію, калійно-алюмінієві галун. Реагенти викликають коагуляцію, тобто злипання органічних домішок, великих білкових молекул, планктону, що у зваженому стані. У воді утворюються великі важкі пластівці, які випадають у осад, захоплюючи у себе органічні суспензії, деякі мікроорганізми. Для прискорення реакцію станціях очищення використовують флокулянти. М'яку воду підлужують содою або вапном для швидкого утворення пластівців.

Пом'якшення

Зміст сполук кальцію та магнію (солей жорсткості) у воді суворо регламентований. Для видалення домішок використовують фільтри з катіонними або аніонними смолами іонообмінними. Коли вода проходить через завантаження, іони жорсткості заміщаються воднем або натрієм, безпечним для здоров'я та водопровідної системи. Поглинаюча здатність смоли відновлюється зворотним промиванням, але ємність зменшується з кожним разом. З огляду високої вартостіТака технологія пом'якшення води використовується в основному на локальних очисних спорудах.

Освітлення

Методику використовують для очищення поверхневих вод, забруднених фульвокислотами, гуміновими кислотами, органічними домішками. Рідина з таких джерел часто має характерний колір, присмак, зеленувато-коричневий відтінок. На першому етапі воду направляють у змішувальну камеру з додаванням хімічного коагулянту і реагенту хлору. Хлор руйнує органічні включення, а коагулянти виводять їх у осад.

Аерація

Технологія використовується для видалення з води двовалентного заліза, марганцю, інших домішок, що окислюються. При напірній аерації рідина барботується повітряною сумішшю. Кисень розчиняється у воді, окислює гази та солі металів, виводячи їх із середовища у вигляді осаду або нерозчинних летких речовин. Аераційна колона наповнюється рідиною в повному обсязі. Повітряна подушка над поверхнею води пом'якшує гідроудари та збільшує площу контакту з повітрям.

Безнапірна аерація потребує більше простого обладнаннята проводиться у спеціальних душевних установках. Усередині камери вода розпорошується через ежектори для збільшення площі контакту з повітрям. При високому вмісті заліза аераційні комплекси можуть доповнюватися озонувальним обладнанням або касетами, що фільтрують.

Демінералізація

Технологія використовується для підготовки води у промислових водопровідних системах. Демінералізація виводить надлишкове залізо, кальцій, натрій, мідь, марганець та інші катіони та аніони з середовища, збільшуючи термін служби технологічних трубопроводів та обладнання. Для очищення води використовують технологію зворотного осмосу, електродіалізу, дистиляції або деіонізації.

Фільтрування

Воду фільтрують пропусканням через вугільні фільтри або вуглеванням. Сорбент поглинає до 95% домішок як хімічних, так і біологічних. Донедавна для фільтрації води на водопровідних станціях використовувалися пресовані картриджі, але їх регенерація є досить дорогим процесом. Сучасні комплекси включають порошкоподібне або гранульоване вугільне завантаження, яке просто висипають у ємність. При перемішуванні з водою вугілля активно видаляє домішки, не змінюючи свого агрегатного стану. Технологія дешевша, але така ж ефективна, як блокові фільтри. Вугільна завантаження виводить із води важкі метали, органіку, поверхнево-активні речовини. Технологія може застосовуватись на очисних спорудах будь-якого типу.

Воду якої якості отримує споживач

Вода стає питною лише після проходження повного комплексу очисних заходів. Потім вона надходить до міських комунікацій для доставки споживачеві.

Необхідно врахувати, що навіть за повної відповідності параметрів води на очисних спорудах санітарно-гігієнічним нормам у точках водорозбору її якість може бути значно нижчою. Причина в старих комунікаціях, що проржавіли. Вода забруднюється під час проходження трубопроводом. Тому встановлення додаткових фільтрів у квартирах, приватних будинках та на підприємствах залишається актуальним питанням. Грамотно підібране обладнання гарантує відповідність води нормативним вимогамі навіть робить її корисною для здоров'я.

Скопіюйте код та вставте у свій блог:

alex-avr

Рублівська станція водопідготовки

Водопостачання Москви забезпечують чотири найбільші станції водопідготовки: Північна, Східна, Західна та Рубльовська. Перші дві як джерело води використовують волзьку воду, що подається каналом імені Москви. Останні дві беруть воду з Москви-річки. Продуктивності цих чотирьох станцій відрізняються дуже сильно. Крім Москви вони також забезпечують водою низку підмосковних міст. Сьогодні йтиметься про Рубльовську станцію водопідготовки - це найстаріша в Москві станція з очищення води, запущена в 1903 році. В даний час станція має продуктивність 1680 тисяч м3 на добу і живить водою західні та північно-західні частини міста.

Весь магістральний водогін і каналізація в Москві знаходяться у віданні Мосводоканалу - однієї з найбільших організацій міста. Для представлення масштабів: з енергоспоживання Мосводоканал поступається лише двом іншим - РЗ та метро. Усі станції водопідготовки та очищення належать їм. Давайте пройдемося по Рубльовській станції водопідготовки.

Трохи вище за течією Москва-річки розташовується Рублевська гребля.

Піднімемося нагору:

Іноді для забору проб води з річки Мосводоканал використовує катер на подушці. Проби забираються щодня кілька разів у кількох точках. Потрібні вони визначення складу води та підбору параметрів технологічних процесів під час її очищення. Залежно від погоди, пори року та інших факторів, склад води сильно змінюється і за цим постійно стежать.

Також є ГЕС невеликої потужності, що включає три агрегати.

Настав час висуватися на саму станцію водопідготовки! Перше куди підемо – насосна станція першого підйому. Вона закачує воду з Москви-річки і піднімає її вгору, на рівень самої станції, яка знаходиться на правому, високому березі річки. Заходимо в будинок, спочатку ситуація цілком проста - світлі коридори, інформаційні стенди. Несподівано зустрічається квадратний отвір у підлозі, під яким величезний порожній простір!

Зовні будівля виглядає так:

Фото із сайту Мосводоканалу.

Тут же встановлено обладнання, схоже, це автоматична станція аналізу параметрів води.

Якийсь насос.

Спускаємося вниз, приблизно на 16 метрів і потрапляємо до машинної зали. Тут встановлено 11 (три запасних) високовольтних двигуна, що приводять в рух відцентрові насоси рівнем нижче.

Один із запасних моторів:

Для любителів шильдиків:)

Вода знизу закачується у великі труби, які вертикально проходять через зал.

Все електротехнічне обладнання на станції виглядає дуже акуратно та сучасно.

Красені:)

Заглянемо вниз і побачимо равлик! Кожен такий насос має продуктивність 10 000 м3 на годину. Для прикладу, він міг би повністю від підлоги до стелі заповнити водою звичайну трикімнатну квартиру всього за хвилину.

Спустимося на рівень нижче. Тут набагато прохолодніше. Цей рівень знаходиться нижче за рівень Москва-річки.

Не очищена вода з річки трубами надходить у блок очисних споруд:

Таких блоків на станції декілька. Але перед тим, як піти туди, спочатку відвідаємо іншу будівлю, яка називається "Цех виробництва озону". Озон, він O 3 використовується для знезараження води та видалення з неї шкідливих домішок, за допомогою методу озоносорбції. Ця технологія вводиться Мосводоканалом в останні роки.

В охолоджувачі повітря охолоджується у два етапи з використанням води.

Потім подається на осушувачі.

На звороті:

Устаткування керується за допомогою графічних сенсорних екранів.

Так виглядає одна трубка (у кожному генераторі з десятки):

Єршик усередині трубки:)

Через скляне віконце можна подивитися на гарний процес отримання озону:

Після того, як вода піднімається з річки, вона потрапляє в змішувач – конструкція з кількох послідовних басейнів. Там до неї по черзі додають різні речовини. Насамперед - порошкове активоване вугілля (ПАУ). Потім у воду додають коагулянт (поліоксихлорид алюмінію) – який змушує дрібні частинки збиратися у більші грудки. Потім вводиться спеціальна речовина звана флокулянт - внаслідок чого домішки перетворюються на пластівці. Потім вода потрапляє у відстійники, де всі домішки осаджуються, після чого проходить через піщані та вугільні фільтри. Останнім часом додався ще один етап - озоносорбція, але про це нижче.

Всі основні реагенти, що застосовуються на станції (крім рідкого хлору) в один ряд:

На фотографії наскільки я зрозумів – зал змішувача, знайдіть людей у кадрі:)

Ліворуч стоять якісь насоси, праворуч величезні баки з вугіллям.

Там же чергова стійка з обладнанням, що вимірює якісь характеристики води.

Озон є вкрай небезпечним газом (перша, найвища категорія небезпеки). Найсильніший окислювач, вдихання якого може призвести до смерті. Тому процес озонування відбувається у спеціальних закритих басейнах.

Усередині вода дуже активно вирує.

Br />
Фільтри знаходяться в окремому ізольованому від зовнішнього світу просторі за склом.

Можна оцінити масштаб блоку. Фотографія зроблена посередині, якщо поглянути назад, то можна побачити те саме.

Знову ж таки все автоматизовано.

І комп'ютеризовано.

Управляється вся станція із центральної диспетчерської. 24 години на добу чергують двоє людей. Кожен має робоче місце з трьома моніторами. Якщо я правильно запам'ятав – один диспетчер стежить за процесом очищення води, другий – за рештою.

На закінчення – трохи сюрра у будівлі диспетчерської.

Конструкція декоративного характеру.