Наверное, многим знакома ситуация, когда, пытаясь ответить на, казалось бы, простой вопрос, становится ясно, что довольно сложно сформулировать точный ответ и досконально объяснить некоторые элементарные нюансы дела. Это же правило касается и несложного вопроса: откуда берется вода в кране? На первый взгляд, вопрос совершенно простой и даже детский, но на деле оказывается, что не многие могут описать в деталях весь технологический процесс, который предшествует тому моменту, когда вода, уже очищенная и подготовленная, вытекает из крана.

Зачастую вода в кран поступает из обычного водоёма, предварительно прошедшая очистку.

Часто, отдыхая на водоемах, мало кто задумывается, что может быть именно из этого источника, куда по праздникам удается вырваться из со своими друзьями. Даже зная об этом, мало кому придет в голову утолить жажду этой водой, ежедневно употребляемой из-под крана, но, конечно, очищенной.

Чтобы ответить на вопрос: откуда берется вода, стоит проследить весь процесс ее перемещения, начиная от поверхностных вод, каковыми являются водохранилища и другие водоемы, и заканчивая тем моментом, когда, уже готовая к потреблению, вода направляется по трубопроводам в жилые дома.

Итак, сначала вода поступает на станции водоподготовки, где она проходит очистку до пригодного для питья состояния.

Этот процесс состоит из нескольких этапов, в ходе каждого из которых вода лишается определенного вида вредных загрязнителей.

На станции водоподготовки вода очищается до пригодного для питья состояния.

На начальном этапе вода проходит механическую очистку и очищается от грубого мусора, такого как крупная органика, песок, ил и др. Затем, посредством добавления в воду химических реагентов, которые связывают и осаждают микроскопические примеси, вода очищается вторично. Для очищения воды активно применяются и сорбционные средства, способные поглощать широкий диапазон загрязнителей, в число которых также входят тяжелые металлы и многие бактерии. Для умягчения воды используются ионообменные материалы. Вода в кране перед поступлением к потребителю в обязательном порядке проходит детерминированный процесс обеззараживания.

Стоит добавить, что способы и уровень очистительных процедур напрямую зависят от технологических возможностей водоочистительной станции и от степени загрязненности поступающей воды. Наверное, многим знакома ситуация, когда, дегустируя воду на новом месте, чувствуется новый привкус и совершенно другое качество, отличные от тех, к которым привыкли. Специфический вкус и запах воды характерны для каждого отдельного региона, города и даже районов одного города. Основной причиной такого различия является источник поставки водных ресурсов, методы очистки на водоочистительных станциях и состояние труб водораспределительной системы.

Вернуться к оглавлению

Традиционные и современные методы

Принципиальная схема очистки воды.

Если рассматривать технологии водоочистки отечественных станций, то здесь, конечно, не очень оптимистическая ситуация, поскольку на внедрение современных технологий, как всегда, не хватает средств, поэтому процесс обеззараживания воды по-прежнему осуществляется посредством хлорирования. А о том, насколько пагубно сказывается на здоровье попадание в организм этого реагента, каждому известно еще со школьной скамьи. Неприятный запах и специфический вкус прошедшей через хлорирование воды – это лишь “цветочки”. Медикам уже давно известны все коварные последствия от потребления хлорированной воды, поэтому, зная, откуда берется вода и какой небезопасный путь она проходит, медики рекомендуют отказаться от потребления водопроводной воды в качестве питьевой, а в крайнем случае пользоваться дополнительными фильтрами для очистки.

Конечно, в более развитых странах процесс обеззараживания воды выглядит совсем иначе. Там активно используются более эффективные и безвредные методы, такие как обработка ультрафиолетом и озонирование. А в Белоруссии вода дополнительно обрабатывается на предмет обезжелезивания путем предварительного окисления железосодержащих фрагментов и дальнейшей их нейтрализации и отфильтровывания.

Вернуться к оглавлению

Подземные резервуары

Схема обеззараживания воды с помощью УФ – фильтра.

В последнее время все большей популярностью стала пользоваться вода из подземных источников, откуда и берется вода в кране для некоторых регионов. Главным и неоспоримым преимуществом подземных вод, конечно же, является отсутствие в них органики и микроорганизмов, в избытке содержащихся в поверхностных водах. Данное достоинство исключает необходимость хлорирования воды и делает ее на несколько порядков безопасней из-за отсутствия содержания хлора. Единственным недостатком подземных вод является повышенное содержание в их составе солей жесткости, минералов, тяжелых металлов и неорганических примесей. Поэтому на водоочистительных станциях осуществляется процедура очистки воды от этих соединений до существующих норм минимально допустимых концентраций (ПДК).

После завершения всего технологического процесса очистки в лабораторных условиях вода тестируется на содержание вредных примесей, которое должно соответствовать их ПДК (то есть допускается наличие загрязнителей, но в строго определенных концентрациях).

Пожалуй, всем известно, что огромные котлы-градирни и испускающие дым полосатые трубы, что видны с любой точки города, принадлежат ТЭЦ. Более того, многие знают, что эти махины обеспечивают наши дома светом, отоплением и горячим водоснабжением. Но что именно представляет собой процесс образования тепла и как в нем задействованы колонны градирен – вопрос довольно запутанный.

Расходные материалы

Весь процесс работы ТЭЦ начинается с подготовки воды. Поскольку она используется здесь в качестве основного теплоносителя, то перед попаданием в паровой котел, где с ней будут происходить основные метаморфозы, требует предварительной очистки. Чтобы предупредить накипь на стенках котлов, воду сначала смягчают – ее жесткость порой необходимо уменьшить в 4000 раз, также ее нужно избавить от различных примесей и взвесей.

В качестве топлива для подогрева котлов с водой на различных электростанциях используют, как правило, газ, уголь или торф. Сгорание этих материалов выделяет тепловую энергию, которую на станции и используют для работы всего энергоблока. Уголь перед использованием перемалывают, а поступающий газ очищают от механических примесей, сероводорода и углекислого газа.

Производство пара

Огромный паровой котел в машинном зале – высота с 9-этажный дом не предел – можно назвать сердцем ТЭЦ. Его питает подготовленное топливо, выделяя при этом огромное количество энергии. Под ее силой вода в котле превращается в пар с температурой на выходе почти в 600 градусов. Под давлением этого пара вращаются лопасти генератора, в результате чего создается электричество.

ТЭЦ вырабатывает также тепловую энергию, предназначенную для отопления и горячего водоснабжения района и города. Для этого на турбине существуют отборы, которые выводят часть нагретого пара, пока тот еще не дошел до конденсатора. Выведенный пар передается в сетевой подогреватель, выступающий в качестве теплообменника.

Тепловые сети

Попав в трубки сетевых подогревателей, вода нагревается и передается по подземным трубопроводам дальше в тепловую сеть за счет насосов, гоняющих воду по трубам. Теплосети, как правило, несут воду 70-150 градусов – все зависит от температуры снаружи: чем ниже градус на улице, тем горячее теплоноситель.

Перевалочным пунктом для теплоносителя становится центральный тепловой пункт (ЦТП) . Он обслуживает сразу целую систему зданий, предприятие или микрорайон. Это своеобразный посредник между объектом, создающим тепло и непосредственным потребителем. Если в котельной вода нагревается благодаря сгоранию топлива, то ЦТП работает с уже нагретым теплоносителем.

Рецепт горячей воды

Поставка теплоносителя заканчивается на входе в ЦТП или ИТП (индивидуальный ТП) – так, теплоноситель передается для дальнейших действий в руки ТСЖ или другой управляющей компании. Именно в тепловом пункте создается та горячая вода, с которой мы привыкли иметь дело – поступающая сюда с ТЭЦ вода греет в теплообменнике чистую холодную воду из водозаборников и превращает ее в ту самую горячую, что течет в наших кранах.

Обогрев здания и комнаты, эта вода постепенно остывает, ее температура падает до 40-70 градусов. Часть такой воды идет на смешение с теплоносителем и подается в наши краны с горячей водой. Дорога же другой части – снова на станцию, здесь остывшую воду согреют сетевые теплообменники.

Для чего же нужны градирни?

Величественные и массивные башни, называемые градирнями, не являются реакторами и центрами событий на ТЭЦ и на самом деле играют вспомогательную роль. Как это ни удивительно, но они применяются на теплостанции для охлаждения воды. Но зачем давать остывать той воде, которую постоянно нагревают?

В градирнях используется вторая часть « обратки», прошедшей цикл нагревания-охлаждения. Но ее температура еще довольно велика: 50 градусов для дальнейшего применения – слишком высокий показатель. Используют же побывавшую в градирнях воду для охлаждения конденсаторов паровых турбин. Это необходимо для того, чтобы пар, прошедший через паровую турбину, смог попасть в конденсатор и на холодных трубах внутри него сконденсироваться. Эти трубы как раз и охлаждаются водой, прошедшей градирни, температура которой теперь около 20 градусов. Если их не остудить, то не будет и потока пара через турбину, тогда и работать она не сможет. Конденсатор же снова превратит пар в воду, которая будет вновь пущена по циклу.

Осторожно: вода, которую мы пьем. Новейшие данные, актуальные исследования О. В. Ефремов

Глава 1. Откуда берется вода в кране?

Для начала давайте посмотрим, откуда берется вода в кране, как она туда попадает и какую очистку проходит на своем пути. В городской водопровод вода может попасть из двух источников: с помощью водозабора на реке и из артезианских скважин, которые бурят специально для этих целей.

Как происходит водозабор на реке? На берегу закладываются гидравлические домкраты, с помощью которых речное дно пронизывается стальными трубами. Вода, частично профильтрованная песком и глиной, поступает по трубам в водоприемное сооружение. Здесь с помощью сеток и решеток задерживаются крупные механические примеси. Дальше вода поступает в очистительные станции, проходит через многочисленные фильтры, освобождается от оставшейся взвеси, при этом движется довольно медленно и подвергается химической обработке, прежде чем поступит в отстойники. Затем вода проходит через фильтры, при этом очистные сооружения способны задерживать 99 % бактерий, содержащихся в природной воде, и вода считается питьевой. Однако в каждом городе или поселке степень очистки, несмотря на общероссийские стандарты, может быть различна. Также имеет значение время года - во время паводка, когда тающий снег проникает в водозаборники, вода будет грязнее и риск подхватить какую-либо инфекцию увеличивается.

Немного по другой схеме поступает вода из артезианских скважин. Условно ее можно считать более чистой, ведь в данном случае воду поднимают с глубины 100, а то и больше метров - на такой глубине она в достаточной мере фильтруется почвой и меньше подвержена загрязнениям окружающей среды. На артезианских скважинах обычно ставят станции обезжелезивания, которые позволяют изъять из воды избыток солей и металлов, остальная очистка совершается по уже описанному плану.

Но наибольшую опасность для населения представляет не та вода, которая попадает в водопровод, а та, которая из него выходит. Дело в том, что в крупных городах водопровод - это гигантские сложные и разветвленные сети, для поддержания которых в должном состоянии нужны немалые усилия и средства. Со временем трубы зарастают всевозможными отложениями, а разъеденные коррозией стенки лопаются. И пока очищенная на станции вода дойдет до квартиры, она снова «насыщается» вредными примесями. Вода получает так называемое «вторичное загрязнение». В результате вода, которая течет из крана, не пригодна без дополнительной очистки для питья и приготовления пищи.

Под непрерывным воздействием воды водопроводные трубы подвергаются коррозии, ржавеют и истончаются. Ржавчина сама по себе является очень «питательной» средой для развития различных болезнетворных бактерий и микроорганизмов, которые приспособились к хлору. И таких, надо сказать, немало.

В водопроводной воде могут быть различные нерастворимые примеси - песок, ржавчина и осадок, «отслаивающийся» от изъеденных коррозией труб; разный строительный мусор, который попадает в систему водоснабжения после ремонтных работ, и т. п.

Особенно опасны для нашего здоровья соли тяжелых металлов, которые могут содержаться в питьевой воде. Самое страшное, что тяжелые металлы обладают способностью накапливаться в организме. И если использовать такую «обогащенную» воду на протяжении многих лет, концентрация тяжелых металлов может достичь устрашающего значения и вызвать крайне негативные изменения в организме человека. Источником тяжелых металлов при «вторичном загрязнении» могут быть медные трубы, различные переходники, краны, задвижки, сделанные из цветных металлов, некачественный припой, который использовался при сварке водопроводных труб, и т. п.

Среднестатистический горожанин для личных нужд расходует в день до нескольких сотен литров воды. Чтобы обеспечить нужды многомиллионного мегаполиса необходимо проделать огромную работу. Давайте разберемся, откуда Москва берет воду.

Источники водоснабжения Москвы

Москва получает воду более чем на 99% из поверхностных источников, которыми являются водные ресурсы рек. Систему водоснабжения столицы принято делить на три части:

• Москворецкий водоисточник – бассейн Москвы реки выше поселка Рублево. К нему относятся: Рузское, Верхне-Рузское, Озернинское, Можайское и Истринское водохранилища. Система способна отдавать не менее 29 кубометров в секунду.
• Волжский водоисточник – Вышневолоцкая система водохранилищ с гарантированной водоотдачей 80 кубометров в секунду. В самом крупном Иваньковском водохранилище хранится около половины запасов системы. Также в Волжский водоисточник входят: канал имени Москвы, Клязьминское, Пяловское, Икшинское, Учинское, Химкинское и Пестовское водохранилища. 90% объема перекачивается мощностями канала имени Москвы.
• Вазузская гидросистема – была введена в эксплуатацию в конце семидесятых годов прошлого века, предназначена для создания резерва и дополнительной подпитки Москворецкой и Волжской систем. Гарантированная водоотдача не менее 17 кубометров в секунду. Основная емкость — Вазузское водохранилище. Естественный сток через реку Вазузу направлен в Волгу и далее- в Иваньковское водохранилище. Возможна перекачка в Москворецкую систему через Рузское водохранилище — таким образом, происходит подпитка источников водоснабжения города Москвы.

Станции водоподготовки

Воду для Москвы готовят четыре станции общей мощностью 6,7 млн. кубометров в сутки.

Доля питьевой воды из реки Москвы составляет 60%, её производят станции:

• Рублевская — обеспечивает запад и северо-запад города, а так же некоторые подмосковные города, например Одинцово.
• Западная – обеспечивает юго-запад, юго-восток, и юг города

Вода из Волги составляет 40%, её очищают станции:

• Восточная — обеспечивает восток и юго-восток столицы, некоторые города Подмосковья, такие как Реутов и Балашиха.
• Северная — обеспечивает северную часть столицы и города ближайшего Подмосковья, такие как Мытищи, Долгопрудный, Химки, Зеленоград.

Итак, мы немного разобрались с вопросом — откуда в кране вода, теперь нужно сказать пару слов о том, как происходит превращение речной воды в питьевую.

Технология подготовки питьевой воды

На московских станциях водоподготовки производят воду в соответствии с требованиями нормативов безопасности. Для обеспечения существующих требований применяют классическую технологию очистки. Природную воду обрабатывают реагентами, отстаивают и фильтруют.

Кроме этого, классическая технология очистки дополнена методами озонирования и сорбции на активированных углях. Озоносорбционная очистка позволяет значительно лучше устранять органические загрязнения, снижает концентрацию хлорорганических веществ, металлов, уменьшает запахи.

С 2007 года на юго-западной станции впервые в истории водоснабжения России начато применение мембранной фильтрации. Данная технология позволяет поддерживать высокое качество воды, соответствующее самым высоким мировым стандартам, даже при сильных загрязнениях источников водоснабжения.

В 2012 году прекращено использование жидкого хлора на всех станциях водоподготовки, в данный момент применяется только новый реагент – гипохлорит натрия.

Можно ли пить горячую воду из-под крана

По поводу горячей воды, можно сказать однозначно – горячую воду не рекомендуется употреблять в пищу. Причин на то несколько, горячая вода интенсивнее вымывает свинец из труб и в ней содержатся формально безвредные вещества, препятствующие образованию накипи в котлах.

Выпив целый чайник антинакипина, вы, конечно, не умрете, возможно, даже ничего не почувствуете, но регулярное употребление может негативно сказаться на состоянии организма.

Нужно ли сливать воду

Холодную воду из-под крана в Москве пить можно, но существует зависимость качества воды от состояния труб. Поэтому рекомендуется перед тем как налить воду для использования в пищу, слить некоторое количество воды, в особенности, утром.

Требуется ли обязательно кипятить воду

В Москве вода имеет достаточную степень очистки для питья в сыром виде — это гарантирует «Мосводоканал». Организация регулярно проверяет качество своей продукции на всех этапах, включая контроль из крана потребителей.

Кипячение не гарантирует избавление от всех болезнетворных микроорганизмов, как и не предусматривает улучшения химического состава — на вкус вода точно становится хуже.

Нужно ли фильтровать воду для употребления в пищу

На этот вопрос должен ответить каждый для себя сам. Предложение переносных и стационарных фильтров для дома, использующих различные принципы очистки, сейчас огромно. Кроме финансового вопроса и удобства использования, на принятие решения о покупке фильтра могут влиять следующие факторы:

• Результаты контроля качества воды
• Состояние труб в вашем доме или районе
• Неприятный запах воды
• Ваша увлеченность здоровым образом жизни или склонность к определенным заболеваниям

Если вы приняли решение использовать фильтр, необходимо помнить, что фильтры требуют замены или обслуживания — в противном случае можно получить обратный результат, и фильтр вместо очистки будет загрязнять воду.

Люди не мыслят своей жизни без воды. Хозяева земельных участков имеют возможность построить колодец и брать из него воду на все хозяйственные нужды.

Совсем другая ситуация складывается в многоквартирных домах и городских районах. Для обеспечения жителей водой, городские власти выделяют существенный процент бюджетных денежных средств. Эти деньги идут на устройство водопроводных систем и их поточный ремонт. Незначительная поломка в системе может иметь катастрофические последствия.

Всю жизнь человека окружает вода: в виде питья, ингредиента для приготовления пищи и как средство гигиены. Природные резервуары, искусственно созданные пруды, скважины и колодцы имеют различное назначение, но их важность неоценима. Жители пустынь и кочевые племена ценят воду превыше всего.

Рассмотрим, как вода попадает в краны городской квартиры. Первой ступенькой на этом пути являются водозаборные станции. Они выкачивают воду из природных источников или из водохранилищ. После этого она попадает в специальные большие резервуары. В них стоят сложные очистительные фильтры для воды Аквафор, способные очистить большие объёмы жидкости. Загрязнения, в виде осадочных пород и других механических частиц, остаются снаружи и не попадают в ёмкости. Вода, находящаяся в этих резервуарах, подвергается дополнительной очистке специальными растворами, которые очищают её от органических соединений и обеззараживают.

Очищенная вода, с помощью мощных насосных коммуникаций, под большим напором проходит в трубы. Каждая водозаборная станция рассчитана на определённую мощность и может поставлять, как минимальное количество воды, так и максимально возможное. Для этого ведутся наблюдения за расходом воды в определённые временные отрезки и в зависимости от времени года. На станциях обязательно должны находиться резервные насосы и другое оборудование, необходимое в случаях поломки основного и во время ремонта. Если возникают аварийные ситуации, то их присутствие является жизненно важным для людей, которые обеспечиваются водой из этого источника снабжения.

Насосная станция состоит из системы насосов, на которые установлены фильтры обратного осмоса, внутренних двигателей и электрического обеспечения. Для бесперебойной работы насосного и фильтровального оборудования необходимо электрическое питание. Оно не должно прерываться потому, что водоснабжение населения входит в первоочередную задачу. Равными по значению, с водоснабжением, являются пожарная безопасность и служба скорой медицинской помощи.

Источники питания каждой водозаборной станции, это центральное электроснабжение и стационарное, включающееся в аварийные моменты. На территории станции располагаются генераторы, которые могут иметь дизельный и бензиновый принцип работы. Мощности генераторов рассчитаны на обеспечение в минимальном режиме, всех потребностей людей не только в "спальных районах", но и в производственных зонах города.

Оборудование водозаборных станций постоянно осматривается. Если возникают неисправности, они устраняются в минимальные сроки. Каждый день берут пробы воды на выходе в городскую систему. Санитарно- эпидемиологические станции проводят анализы, в которых рассматривается наличие опасных химических элементов и болезнетворных бактерий.

Бесперебойная работа систем водоснабжения и отличные показатели качества воды, это залог здоровья населения.