Вода. Любой человек обойтись без воды не может, а уж сколько воды в день в среднем использует житель России я даже гадать не хочу… Давайте поговорим о том, что происходит с водой перед тем, как она оказывается в кране. Для этого отправимся на Юго-западную водопроводную станцию Москвы.

Вода для Москвы берётся из Москвы-реки и из Волги. В случае с Юго-западной водопроводной станцией – это Москва-река. Насосная станция “первого подъема”, расположенная рядом с деревней Раздоры (МО, Одинцовский район) поднимает воду с глубины пяти метров и по трубам отправляет на Юго-Западную (сюда) и Западную водопроводные станции.

1. Первый этап – первичное озонирование воды. Затем вода поступает в камеру смешения, где к ней добавляются специальные реагенты

2. Процесс смешения длится 10 минут. Реагенты способствуют, грубо говоря “сбиванию” загрязнений в хлопья

3. Далее вода идёт в отстойник, где эти самые хлопья оседают и убираются специальным механизмом на дне

4. Через наклонные пластинчатые модули вода расслаивается, что с одной стороны способствует отделению грязи, а другой ускорению движения воды

После этого вода снова озонируется

5. Качество воды – штука непостоянная и если вода на станцию придёт слишком загрязненная – в процесс добавится ещё одна стадия очистки

По словам сотрудников, такой необходимости за 10 лет существования станции не возникало

6.

7. Следующая стадия – многослойные фильтры. Всего их 20 с двухслойной загрузкой (песок + антрацит), площадь каждого – 78 квадратных метров

Цикл очистки фильтров производится в зависимости от загрязнения. В среднем – раз в сутки.

8. Последняя стадия – мембранная ультрафильтрация

9. Вода пропускается через трубочки толщиной 0,01 микрона. Всё, что толще – задерживается

10. Каждый час мембранный модуль прочищается (в направлении противоположном фильтрации воды) и 4 раза в год чистится химически

11. Это последняя стадия, на выходе получается готовая питьевая вода

12. Вот она! 40 тысяч кубометров чистой воды. В этот подземный резервуар вода попадает примерно на 3-4 часа промежуточного хранения

13. И потом уходит к потребителю, т.е. нам в краны

Завершая цикл статей об очистке городских сточных вод, мы расскажем про обработку осадка - последний этап всего процесса. Статья получилась большая, однако тема обработки осадка при очистке городских сточных вод настолько же интересна, насколько и масштабна. Она касается многих аспектов: от сложных технологий и множества их видов, до экономической целесообразности их применения и соблюдения норм экологии. Для начала напомним, что полноценная технологическая схема очистки ГСВ должна включать в себя 4 основных процесса: механическую очистку, биологическую очистку, обеззараживание очищенной воды и обработку осадка. В ряде случаев могут применяться так называемые «урезанные схемы», в которых отсутствует какой-то процесс - это оправдано в исключительных условиях.

Рис. 0 Этапы очистки в полноценной технологической схеме ГСВ

Факт 1. С технической точки зрения сточные воды являются «жидкими отходами»

Сточные воды - это те отходы, которые с помощью воды приобретают текучую консистенцию, позволяющую отводить их в сооружение для очистки сточных вод. Задача очистки сточных вод состоит в том, чтобы надежно и экономично удалять из них нежелательные загрязняющие вещества, которые при спуске их в водоем могут вызвать недопустимые нагрузки на его экосистему. Для этого применяются методы, которые в конечном итоге способствуют разделению изначальных стоков на очищенные сточные воды и на остаточные вещества - осадок.

Возникающие остаточные вещества (рис. 1) можно разделить на следующие группы:

• Отбросы, задержанные на решетках или ситах;
• Песок, задержанный на песколовках;
• Масла и жиры;
• Осадок сточных вод (первичный, вторичный и третичный).

Отбросы с решеток/сит, песок с песколовок, а также жиры и масла удаляются из сточных вод уже в ходе механической предварительной очистки, чтобы они не мешали дальнейшим процессам очистки. Осадок сточных вод, напротив, является собственно продуктом очистки сточных вод, который содержит вещества, удаляемые из сточных вод путем обработки. По сравнению с другими остаточными веществами осадок сточных вод возникает в существенно больших количествах. Вопрос целесообразного экономического и одновременно экологического использования осадка до сих пор не решен однозначно.

Рис. 1. Возникновение остаточных веществ в очистном сооружении в зависимости от стадий процесса

В целом все остаточные вещества очистки сточных вод требуют надежного экологически безопасного удаления. Для всех остаточных веществ верно то, что по естественному закону сохранения материи и энергии они не могут быть уничтожены в собственном смысле этого слова, вследствие чего в распоряжении имеются только два способа:

• Возвращение в круговорот веществ (переработка);
• Вывод из круговорота веществ (устранение).

Однако, как правило, остаточные вещества имеют различные критические свойства/компоненты, которые препятствуют их непосредственному возвращению в круговорот веществ, либо изъятию из него. Вследствие этого становится необходима предварительная, «ориентированная на удаление» обработка с целью изменить критические свойства/компоненты таким образом, чтобы остаточные вещества более не вызывали критических нагрузок на окружающую среду.

Факт 2. Тип и объем обработки осадка зависят от количества и структуры осадка сточных вод, а также от имеющихся в распоряжении способов удаления

Задача по обработке осадка состоит в подготовке возникающего при очистке сточных вод осадка таким образом, чтобы он мог быть удален в соответствии с правилами, экономично и безвредно, т.е. без негативного общеэкологического влияния. Целью обработки осадка является изменение или улучшение важнейших свойств осадка (объема, запаха, гигиеничности и т.п.). Уменьшение содержания вредных веществ в осадке при этом не является задачей обработки осадка. Для этого требуются меры со стороны источника, т.е. производителей сточных вод. К важнейшим свойствам осадка, которые могут и должны быть изменены в ходе его обработки, относятся высокие доли воды, органического вещества и возбудителей заболеваний.

Если осадок сточных вод будет использоваться в сельском хозяйстве или земледелии, то он должен быть гигиенически безупречен и стабилен, т.к. не должно происходить образования запаха вследствие быстрого бактериального разложения. Для складирования на свалках органические твердые вещества должны быть удалены практически полностью (ПП < 5%). В обоих случаях осадок сточных вод должен транспортироваться, вследствие чего требуется отделить воду для уменьшения количества и объема. Как можно меньшее содержание воды важно также при термическом удалении в целях экономии применяемой энергии.

Для решения поставленных для обработки осадка задач в распоряжении имеется множество методов, которые могут быть систематически объединены в четыре основные операции (табл. 1.).

Основная операция	Цель	Примеры возможных технологий
Отделение воды	Сокращение объема и массы	Уплотнение, обезвоживание, сушка
Стабилизация	Частичное разложение органических примесей (снижение образования запаха)	Биологическая аэробная (компостирование); биологическая анаэробная (сбраживание)
Дезинфекция / обеззараживание	Уничтожение или сокращение числа микробов	Воздействие высокой температуры. Смещение значения pH, ионизированное облучение
Минерализация / инертизация	Полное разложение органических примесей	Сжигание. Газификация и дегазация. Мокрое окисление

Таблица 1. Основные операции по обработке осадка сточных вод

Многочисленные варианты методов комбинируются как модули процессов удаления с учетом качества и количества осадка сточных вод, а также в соответствии с желаемыми целями удаления. Гибкость процесса удаления при этом важна для безопасности удаления. Она достигается, когда первые модули выбранного процесса удаления допускают максимальное количество мест включения модулей альтернативных процессов удаления. Как правило, вначале находятся отделение воды и стабилизация.

Рассмотрим последовательно вышеперечисленные операции.

Факт 3. Осадок образуется в очистных сооружениях при содержании воды от 96 до 99,5%

Отделение воды.

Образование осадка приводит к техническим проблемам во всех последующих процессах обработки (или при удалении) и повышает издержки на строительство, оборудование и эксплуатацию. Поэтому каждый процесс обработки осадка должен содержать одну или несколько стадий, при которых вода отделяется от осадка в целях обеспечения оптимизированных условий для следующих стадий. Методы отделения воды подразделяются в зависимости от возможности выделять различные типы воды из взвеси осадка сточных вод:

• На уплотнение (естественное или механическое) - удаление воды промежуточного пространства примерно до 15% СО (85% содержания воды (СВд/WG));
• Обезвоживание (естественное или механическое) - удаление капиллярной и отчасти поверхностно связанной воды примерно до 45% Со (55% СВд);
• Сушка - удаление оставшейся поверхностно связанной воды и внутренней воды более чем до 95% СО (5% СВд).

Уплотнение.

Уплотнение представляет собой наиболее простой и наименее затратный вид увеличения концентрации твердых веществ либо отделения твердой фракции от жидкой при обработке осадка сточных вод и используется почти на каждом очистном сооружении. Помимо своей основной цели - сокращения объема - уплотнение оказывает положительное воздействие на процесс очистки в области промежуточного накопления, на стабилизацию процесса, а также на оптимизацию результата и затрат (меньшие емкости, насосы, перемешивающие и нагревательные приборы, а также меньшие транспортные затраты).

Обычно методы уплотнения могут различаться в зависимости от того, действуют ли естественные (гравитационные) или искусственные силы (рис. 2). Также разделяют методы по применяемой технике - на статические и механические.

Рис. 2. Методы уплотнения осадка сточных вод

Обезвоживание.

Цель обезвоживания - максимально возможное уменьшение объема осадка сточных вод в целях подготовки осадка к последующим процессам утилизации (например, компостированию, сушке, сжиганию) и транспортировке. Чаще всего практикуется обезвоживание стабилизационного осадка. В принципе наряду с обычными механическими методами в распоряжении имеются также естественные, однако они по причине большой потребности в площадях и из-за проблем с запахом теряют свое значение.

Сушка.

Если остаточную воду необходимо удалить из осадка после механического обезвоживания, то она должна подвергаться испарению или выпариванию путем сушки. В пользу сушки после обезвоживания говорят следующие доводы:

• Уменьшается количество осадка сточных вод и повышается теплота сгорания;
• Улучшается сохраняемость и транспортируемость;
• Улучшаются возможности перемещения и дозирования;
• Стабилизируется микробиологическая и гигиеническая безопасность;

Для последующего термического удаления, прежде всего, имеет значение последний пункт, так как достигаемого обезвоживанием содержания твердых веществ часто недостаточно для обеспечения автотермичности процесса сжигания. Автотермичность возможна, как правило, для сброженного осадка при СО = 40-45%, а для необработанного - при СО = 35%.

Однако по техническим причинам может потребоваться дальнейшая сушка перед сжиганием.

Рис. 3. Типы сушилок для сушки осадка сточных вод в зависимости от области применения

Стабилизация.

Стабилизация осадка сточных вод - наиболее важная из основных операций по обработке осадка. Главной целью стабилизации является воздействие на примеси осадка или их разложение, чтобы при дальнейшей обработке осадка сточных вод можно было избежать образования запаха и прочих гигиенических или эстетических нарушений. Фактически этого можно достичь биологическими, химическими и термическими методами.

Требуемое для этого эффективное сокращение примесей, образующих запах, и органических твердых веществ осадка приносит ряд положительных эффектов, а именно:

• Сокращение количества осадка/твердых веществ;
• Улучшение возможности обезвоживания осадка;
• Уменьшение количества возбудителей заболеваний (частичное обеззараживание);
• Получение биогаза (только при анаэробной стабилизации).

Биологическая аэробная стабилизация.

Аэробная стабилизация осадка основана на тех же процессах обмена веществ, которые известны по биологической очистке сточных вод (рис.4): разлагаемое органическое вещество при потреблении О 2 окисляется до неорганических конечных продуктов (CO 2 , H 2 O, NO 3) (диссимиляция) или при потреблении энергии применяется для строительства нового клеточного вещества и для образования резервных веществ (ассимиляция). В отличие от очистки сточных вод имеющаяся концентрация субстрата должна быть столь мала, чтобы осадок начинал потреблять сам себя, т.е. чтобы показатель гибели микроорганизмов был больше, чем прирост биомассы.

Рис. 4. Процессы обмена веществ при аэробной стабилизации осадка

Биологическая анаэробная стабилизация (сбраживание).

Анаэробное разложение органических составляющих осадка сточных вод (углеводов, жиров, белков) до неорганических конечных продуктов и газов осуществляется в рамках четырехэтапной системы (гидролиз, ацидогенез, ацетогенез и матаногенез) при тесном пространственном соседстве различных групп микроорганизмов. Сначала на стадии гидролиза высокомолекулярные, часто нерастворимые субстраты (углеводы, белки и жиры) переводятся при помощи экзоферментов в низкомолекулярные фрагменты (моносахариды, глицерин, остатки жирных кислот и аминокислоты), из которых затем в ходе ацидогенеза ферментативные бактерии (факультативные или облигатно анаэробные) образуют органические кислоты с короткими цепями (например, масляную, пропионовую, уксусную кислоты), а также спирты, двуокись углерода и водород. Из этих промежуточных продуктов только уксусная кислота (ацетат), СО 2 и Н 2 могут непосредственно преобразовываться ацетотрофными метаногенными бактериями в метан и двуокись углерода. Другие органические кислоты и спирты должны сначала преобразоваться ацетогенными бактериями в уксусную кислоту в процессе ацетогенеза. Затем метаногенные микроорганизмы в процессе метаногенеза образуют из уксусной кислоты, а также из СО 2 и Н 2 конечный продукт - метан. В целом через промежуточный продукт - уксусную кислоту - метаногенными микроорганизмами до метана разлагается около 60-70% всего преобразуемого углерода. Оставшиеся 30-40% получаются непосредственным преобразованием водородными бактериями промежуточно получаемых СО 2 и Н 2 в метан.

Факт 4. Решение в пользу анаэробного сбраживания осадка с использованием биогаза имеет определяющее значение для энергетического баланса очистного сооружения

Получение и использование биогаза.

Получение биогаза и его использование для выработки энергии (тепла и тока) из-за особенностей системы возможно только при анаэробной стабилизации осадка сточных вод. Целью использования биогаза является полное покрытие потребления тепла очистным сооружением и частичное покрытия потребления им электроэнергии.

Обычный сегодня уровень оборудования метатенков и ход технологического процесса при оптимальной эксплуатации обеспечивает высокое газовыделение. Полноценное использование этого энергетического потенциала дает возможность замещения потребляемой от других источников энергии и сокращения результирующего потребления энергии, вследствие чего использование биогаза как вторичного энергоносителя настоятельно рекомендуется с экономической точки зрения.

Обеззараживание.

В целом обеззараживание осадка сточных вод химическими, биологическими и физическими методами возможно при использовании одного из трех следующих механизмов воздействия:

• Высокой температуры;
• Повышения значения pH;
• Сочетания воздействия высокой температуры и повышения значения pH.

Во всех случаях соответствующая продолжительность воздействия этих механизмов является условием инфекционной безопасности осадка. Так как названные механизмы отчасти действуют на других технологических этапах обработки осадка (стабилизации, кондиционирования, сушки), возможно и целесообразно определить обеззараживание как вторичную цель данных технологических этапов. С включением обеззараживания в имеющийся процесс обработки помимо снижения затрат на адаптацию хода процесса никаких других расходов не возникает. Обеззараживание может также осуществляться в отдельном месте со специальными агрегатами (пастеризация).

Инертизация.

Целью инертизации является разрушение либо как можно более полное преобразование органических составляющих и, как следствие, перевод осадка сточных вод в пригодное к хранению или использованию минеральное вещество. Это требуется, прежде всего, когда осадок сточных вод из-за своей структуры и количества не должен использоваться в окружающей местности ни для сельскохозяйственных, ни для земледельческих целей, а должен вывозиться на свалки.

Для инертизации осадка применяются различные термические методы. Вот наиболее известные из них:

• Сжигание (отдельное и совместное);
• Газификация;
• Пиролиз (в сочетании либо со сжиганием, либо с газификацией);
• Мокрое окисление.

Сжигание.

Сжигание осадка сточных вод дает в основном следующие преимущества:

• Уменьшение массы и объема путем испарения воды и почти полную минерализацию органической доли в осадке сточных вод;
• Разрушение содержащихся в осадке вредных органических веществ;
• Концентрацию и связывание вредных органических веществ в остатке после сжигания и в продуктах газоочистки;
• Использование собственного содержания энергии в осадке.

Таким образом, в отношении защиты природных ресурсов сжигание осадка сточных вод неоднозначно: с одной стороны, теряются ценные питательные вещества для растений, а с другой - при определенных предельных условиях может накапливаться энергия ископаемых веществ. Использование отходов при сжигании осадка сточных вод может рассматриваться в плане получения энергии и возможного применения образующейся золы либо шлака в производстве строительных материалов.

Газификация.

Под газификацией понимается преобразование содержащегося углеводород твердого или жидкого вещества (например, угля, биомассы, масла) с газификационным средством (кислородом/воздухом, водяным паром) в газообразные продукты. При этом образуется синтез-газ, который в качестве основных компонентов содержит H 2 , H 2 O, CO, CO 2 , CH 4 . В качестве прочих компонентов там содержатся H 2 S, COS, HCl, NH 3 , HCN и - в зависимости от способов - более высокие концентрации углеводородов или смоляных масел. Точный состав синтез-газа зависит от:

• Состава применяемого вещества;
• Типа и количества средств(-а) газификации;
• Условий реакции - температуры и давления;
• Кинетических предельных условий, определяемых выбранным методом газификации.

При газификации осадка сточных вод по причине наличия в нем минеральной доли наряду с синтез-газом возникают также склонные к образованию отложений и пригодные к применению (например, в производстве стройматериалов) грануляты либо шлаки. Температура должна составлять не менее 850 о С, а при газификации с последующим расплавление шлака - не менее 1300 о С. Обычно трубется сушка осадка до СО > 90%. В зависимости от того, какой метод применяется, осадок сточных вод должен подготавливаться по-разному (табл. 2).

Таблица 2. Методы газификации осадка сточных вод

Дегазация/пиролиз.

Дегазацией или пиролизом (а также полукоксованием, швелеванием или сухой перегонкой) называется термическое разложение органического материала при удалении кислорода. Продукты реакции пиролиза - это, с одной стороны, газы и газообразные углеводороды (пиролизный газ), а с другой стороны, твердый коксообразный остаток, содержащий остающиеся инертные материалы (пиролизный кокс). Пиролизный газ не может храниться долго, а пиролизный кокс нельзя размещать на свалках, поэтому тот и другой сразу после дегазации должны подвергаться сжиганию или газификации. Итак, что касается возникающих продуктов, то дегазация должна рассматриваться как этап предварительной обработки, который ведет к комбинации методов в целях конечной обработки только в сочетании со вторым термическим этапом обработки.

Существуют две основные реализованные комбинации методов: метод полукоксования-сжигания (пиролиз + сжигание) (рис. 5) и метод «Термоселект» (Thermoselect) (пиролиз + газификация) (рис. 6).

Рис. 5. Метод полукоксования и сжигания

Метод полукоксования и сжигания стал первым комбинированным методом, который был успешно опробован в опытных сооружениях.

Рис. 6. Метод «Термоселект»

Методы мокрого окисления.

Понятием «мокрое окисление» в целом описывается беспламенное окисление веществ в водных растворах или в диспергированном виде кислородом, воздухом или другими окисляющими веществами при повышенном давлении и температуре. Основные этапы реакции мокрого окисления - это термическое разложение, гидролиз и последующее окисление. Вместо мокрого окисления методы кратко называются ОНД (LoPrOx) и ФерТех (VerTech).

По методу ФерТех реакция протекает в расположенном под землей реакторе на глубине 1200 -1500 м (рис. 7).

Рис. 7. Метод ФерТех

Мы рассмотрели 4 основных операции по обработке осадка городских сточных вод, включающих в себя множество различных методов и технологий. Использование каждого из этих методов требует экономического и экологического обоснования в каждом отдельном случае применения.

Завершается цикл статей, посвященных очистке городских сточных вод. Мы рассказали о 4 основных этапах очистки сточных вод в полноценной технологической схеме: механическая очистка, биологическая очистка, обеззараживание очищенной воды и обработка осадка - и подробно рассмотрели методы и технологии каждого из них.

При написании статьи использовались материалы пособий: «Очистка сточных вод с использованием централизованных систем водоотведения поселений, городских округов», «Очистка промышленных сточных вод», СпБ: Новый журнал

Задумывались ли вы о том, что происходит с водой, после слива унитаза? Вроде бы, тут всё понятно, вода уходит в канализацию, а далее в Москву-реку. Так, да не совсем. Сегодня мы с вами заглянем на Курьяновские очистные сооружения и посмотрим, что же происходит с нашей грязной водой. Поехали?

1. Канализация Москвы в целом имеет уклон к Юго-Востоку. Из канализации вода приходит в начало «цепочки» — приёмно-распределительную камеру

Треть объёма воды, поступающей сюда — промстоки. Ливневая канализация относится к Мосводостоку и воды из неё в Курьяново не попадают

2. Вообще, этот отсек в штатном режиме закрыт, но если приоткрыть, то будет такое амбрэ, что долго там находится невозможно. Впрочем, мы и не будем

3. Первым делом производится механическая очистка. Сорозадерживающая решетка (как и следует из её названия) задерживает крупный мусор

4. Тряпки, всяческие ошмётки еды, прокладки, презервативы и прочие следы жизнедеятельности оседают на решётках и убираются из воды

5.

6. После этого вода попадает в первичные отстойники, где часть загрязнений просто оседает на дне и потом убирается.

7. Далее следуют аэротенки — здесь вода очищается при помощи активного ила с микроорганизмами

8.

9. Запах рядом с аэротенком, конечно, есть. Но он не идёт ни в какое сравнение с запахом поступающей воды

10.

11. Дальше снова в отстойники, но уже во вторичные. Главная задача вторичного отстойника — отделить от воды тот самый активный ил из аэротенка

12.

13. Элемент, направленный от центра к краю вращается, в нём находится илосос, который отстоявшийся ил и убирает

14. Вода, получаемая после вторичного отстойника по прозрачности не уступает той, что течёт в нашем водопроводе (но это не значит что её можно пить)

15. Слева — вода, зачерпнутая из вторичного отстойника, в центре — водопроводная вода, справа — неочищенная вода из канализации

16. Чайки частенько залетают

17. Осадок, полученный из воды на всех этапах, транспортируется для обезвоживания на иловые площадки, находящиеся в области

19. Последний этап — ультрафиолетовая обработка и обеззараживание

20. За счёт неё уничтожаются бактерии

21. После УФ-обработки вода сбрасывается в Москву-реку

22. Блок УФ-обработки, кстати, это вам не какая-то фигня, а лучший инвестпроект 2013-го года

По заверению Мосводоканала, вода, выходящая с очистных сооружений получается чище , чем та, которая забирается для подготовки и отправки нам в краны. Ведь та вода, что сливается из Курьяново, дальше попадает в Оку, Волгу… А там находятся водозаборы других крупных городов

Спасибо за внимание! И помните, что без воды — ни туды и не сюды:)

Благодарю пресс-службу Мосводоканала за организацию съемки

Сегодня речь в очередной раз пойдет на тему близкую каждому из нас без исключений:)

Большинство людей, нажимая на кнопку унитаза не задумываются, что происходит с тем, что они смывают. Утекло и утекло, делов то. В таком большом городе как Москва в день в канализационную систему утекает не много ни мало четыре миллиона кубометров сточных вод. Это примерно столько же, сколько протекает воды в Москва-реке за день напротив Кремля. Весь этот огромный объем сточной воды нужно очищать и задача это весьма непростая.

В Москве действует две крупнейшие станции очистки сточных вод, примерно одинакового размера. Каждая из них очищает половину того, что "производит" Москва. Про Курьяновскую станцию я уже . Сегодня я расскажу про Люберецкую станцию - мы вновь пробежимся по основным этапам очистки воды, но еще и затронем одну весьма важную тему - как на станциях очистки борются с неприятными запахами с помощью низкотемпературной плазмы и отходов парфюмерной промышленности и почему эта проблема вообще стала актуальна как никогда.

Для начала немного истории. Впервые канализация "пришла" в район современных Люберец в начале ХХ века. Тогда были созданы Люберецкие поля орошения, на которых сточные воды, еще по старой технологии просачивались через землю и тем самым очищались. Со временем эта технология стала неприемлема для все возрастающего количества сточных вод и в 1963 году была построена новая станция очистки - Люберецкая. Чуть позже была построена еще одна станция - Новолюберецкая, фактически граничащая с первой и использующая часть ее инфраструктуры. По сути сейчас это одна большая станция очистки, но состоящая из двух частей - старой и новой.

Взглянем на карту - слева, на западе - старая часть станции, справа, на востоке - новая:

Площадь станции - огромная, по прямой из угла в угол около двух километров.

Как не сложно догадаться - от станции идет запах. Раньше он мало кого волновал, а сейчас эта проблема стала актуальна по двум основным причинам:

1)Когда станция была построена, в 60х, вокруг нее практически никто не жил. Рядом был небольшой поселок, где жили сами работники станции. Тогда эта местность была далеко-далеко от Москвы. Сейчас же идет очень активная застройка. Станцию фактически со всех сторон окружают новостройки и будет их еще больше. Новые дома строят даже на бывших иловых площадках станции (поля, на которые свозился ил оставшийся от переработки сточных вод). В результате жители близлежащих домов вынуждены периодически нюхать "канализационные" запахи, ну и естественно они постоянно жалуются.

2)Канализационные воды стали более концентрированные чем раньше, в советские времена. Произошло это из-за того, что объем используемой воды за последнее время сильно сократился , в то время как в туалет ходить меньше не стали, а даже наоборот - население выросло. Причин того, что "разбавляющей" воды стало намного меньше довольно много:
а)использование счетчиков - воду стали экономнее использовать;
б)использование более современной сантехники - все реже можно встретить текущий кран или унитаз;
в)использование более экономной бытовой техники - стиральные машины, посудомоечные машины и т.п.;
г)закрытие огромного количества промышленных предприятий, которые потребляли очень много воды - АЗЛК, ЗИЛ, Серп и Молот(частично) и т.п.
Как результат - если станция при строительстве рассчитывалась на объем 800 литров воды на человека в сутки, то сейчас реально этот показатель не больше 200. Повышение концентрации и снижение потока привело к ряду побочных эффектов - в канализационных трубах рассчитанных на больший поток стал откладываться осадок, приводящий к неприятным запахам. На самой станции стало больше пахнуть.

Для борьбы с запахом Мосводоканал, в ведении которого находятся очистные сооружения проводит поэтапную реконструкцию сооружений, применяя несколько разных способов избавления от запахов, про которые и пойдет рассказ ниже.

Давайте пойдем по порядку, а точнее по току воды. Сточная вода из Москвы поступает на станцию по Люберецкому канализационному каналу, представляющему собой огромный подземный коллектор заполненный сточными водами. Канал самотечный и почти на всем протяжении идет на очень малой глубине, а порой вообще фактически над землей. Его масштаб можно оценить с крыши административного здания очистных сооружений:

Ширина канала - около 15 метров(разделен на три части), высота - 3 метра.

На станции канал приходит в так называемую приемную камеру, откуда разделяется на два потока - часть идет на старую часть станции, часть на новую. Приемная камера выглядит так:

Сам канал приходит справа-сзади, а разделенный на две части поток уходит по зеленым каналам на заднем плане, каждый из которых может перекрываться так называемым шибером - специальным затвором (на фото - темные конструкции). Тут можно заметить первое нововведение для борьбы с запахами. Приемная камера полностью накрыта листами металла. Раньше она выглядела как "бассейн" заполненный фекальными водами, теперь же их не видно, естественно сплошное металлическое покрытие практически полностью перекрывает запах.

Для технологических целей был оставлен лишь совсем небольшой лючок, приподняв который можно насладиться всем букетом запахов. Привет от walsk :)

Эти огромные шиберы позволяют перекрывать каналы идущие от приемной камеры в случае необходимости.

От приемной камеры идет два канала. Они тоже еще совсем недавно были открытыми, теперь же их полностью накрыли металлическим перекрытием.

Под перекрытием скапливаются газы, выделяющиеся из сточных вод. Главным образом это метан и сероводород - оба газа взрывоопасны при высоких концентрациях, поэтому пространство под перекрытием нужно обязательно вентилировать, но тут возникает следующая проблема - если просто поставить вентилятор, то весь смысл перекрытия просто пропадет - запах попадет наружу. Поэтому для решения проблемы МКБ "Горизонт" разработало и изготовило специальную установку для очистки воздуха. Установка находится в отдельной будочке и к ней идет вентиляционная труба от канала.

Данная установка - экспериментальная, для отработки технологии. В ближайшее время такие установки начнут массово ставить на очистных сооружениях и на канализационно-насосных станциях, которых в Москве более 150 штук и от которых тоже исходят неприятные запахи. Справа на фото - один из разработчиков и испытателей установки - Александр Позиновкий.

Принцип действия установки следующий:
в четыре вертикальные трубы из нержавеющей стали снизу подается загрязненный воздух. В этих же трубах находятся электроды, на которые несколько сот раз в секунду подается высокое напряжение(десятки тысяч вольт), в результате чего возникают разряды и низкотемпературная плазма. При взаимодействии с ней большинство пахнущих газов переходят в жидкое состояние и оседают на стенках труб. По стенам труб постоянно стекает тонкий слой воды, с которым эти вещества смешиваются. Вода циркулирует по кругу, резервуар для воды - синяя емкость справа, снизу на фото. Очищенный воздух выходит сверху из нержавеющих труб и просто выпускается в атмосферу.
Для тех кому интереснее подробнее - фотография стенда , на котором все объяснено.

Для патриотов - установка полностью разработана и создана в России, за исключением стабилизатора питания(снизу в шкафу на фото). Высоковольтная часть установки:

Так как установка экспериментальная - в ней имеется дополнительное измерительное оборудование - газоанализатор и осциллограф.

Осциллограф показывает напряжение на конденсаторах. Во время каждого разряда конденсаторы разряжаются и на осциллограмме хорошо виден процесс их заряда.

К газоанализатору идет две трубки - одна забирает воздух до установки, другая после. Кроме того есть краник, который позволяет выбрать ту трубку, которая подключается к датчику газоанализатора. Александр демонстрирует нам сначала "грязный" воздух. Содержание сероводорода - 10.3 мг/м 3 . После переключения крана - содержание падает практически до нуля: 0.0-0.1.

Каждый из каналов также перекрывается отдельным шибером. Вообще говоря, на станции их огромное количество - торчат тут и там:)

После очистки от крупного мусора вода попадает в песколовки, которые, как опять же не сложно догадаться из названия предназначены для удаления мелких твердых частиц. Принцип работы песколовок довольно прост - по сути это длинный прямоугольный резервуар, в котором вода движется с определенной скоростью, в результате песок просто успевает осесть. Также туда подается воздух, который способствует процессу. Снизу песок удаляется с помощью специальных механизмов.

Как часто бывает в технике - идея простая, а исполнение - сложное. Так и тут - визуально это самая "навороченная" конструкция на пути очистки воды.

Песколовки облюбовали чайки. Вообще чаек на Люберецкой станции оказалось очень много, но именно на песколовках их было больше всего.

Увеличил фотографию уже дома и посмеялся с их вида - забавные птички. Называются чайки озерные. Нет, темная голова у них не потому что они постоянно окунают ее туда, куда не надо, просто такая конструктивная особенность:)
Скоро им впрочем придется не легко - многие открытые водные поверхности на станции будут накрыты.

Вернемся к технике. На фото - дно песколовки (не работающей в данный момент). Именно туда оседает песок и оттуда же и удаляется.

После песколовок вода снова поступает в общий канал.

Тут можно увидеть, как выглядели все каналы на станции, до того как их начали накрывать. Этот канал прямо сейчас накрывается.

Каркас варят из нержавейки, как и большинство металлических конструкций в канализации. Дело в том, что в канализации очень агрессивная среда - вода полная всяких веществ, 100% влажность, газы способствующие коррозии. Обычное железо очень быстро превращается в труху в таких условиях.

Работы ведутся прямо над действующим каналом - так как это один из двух основных каналов, то отключить его нельзя (москвичи ждать не будут:)).

На фото небольшой перепад уровня, около 50 сантиметров. Дно в этом месте сделано специальной формы, для гашения горизонтальной скорости воды. Как результат - очень активное бурление.

После песколовок вода поступает на первичные отстойники. На фото - на переднем плане камера, в которую поступает вода, из нее она попадает в центральную часть отстойника на заднем плане.

Классический отстойник выглядит так:

А без воды - так:

Грязная вода поступает из отверстия в центре отстойника и попадает в общий объем. В самом отстойнике взвесь содержащаяся в грязной воде постепенно оседает на дно, по которому постоянно перемещается илосгребатель, закрепленный на ферме, вращающейся по кругу. Скребок сгребает осадок в специальный кольцевой лоток, а из него, в свою очередь он попадает в круглый приямок, откуда откачивается по трубе специальными насосами. Излишки воды утекают в канал проложенный по кругу отстойника и оттуда в трубу.

Первичные отстойники - еще один источник неприятных запахов на станции, т.к. в них находится фактически грязная (очищенная только от твердых примесей) канализационная вода. Для того чтобы избавится от запаха Москводоканал решил накрыть отстойники, но тут встала большая проблема. Диаметр отстойника составляет 54 метра(!). Фото с человеком для масштаба:

При этом если делать крышу, то она должна во-первых выдерживать снеговую нагрузку зимой, во-вторых иметь только одну опору по центру - над самим отстойником опоры делать нельзя, т.к. там постоянно вращается ферма. В результате было принято элегантное решение - сделать перекрытие плавающим.

Перекрытие собрано из плавающих блоков из нержавеющей стали. Причем внешнее кольцо блоков закреплено неподвижно, а внутренняя часть вращается наплаву, вместе с фермой.

Такое решение оказалось очень удачным, т.к. во-первых отпадает проблема со снеговой нагрузкой, а во вторых не образуется объема воздуха, который пришлось бы вентилировать и дополнительно очищать.

По утверждениям Мосводоканала данная конструкция снизила выбросы пахнущих газов на 97%.

Данный отстойник был первым и экспериментальным, где была отработана данная технология. Эксперимент признан успешным и сейчас на Курьяновской станции уже накрывают подобным образом другие отстойники. Со временем все первичные отстойники будут накрыты подобным образом.

Однако, процесс реконструкции длительный - отключить всю станцию сразу невозможно, реконструировать отстойники можно только друг за другом, отключая по очереди. Да и деньги нужны немалые. Поэтому, пока не все отстойники накрыты применяют третий по счету способ борьбы с запахами - распыление нейтрализующих веществ.

Вокруг первичных отстойников были установлены специальные распылители, которые создают облако веществ нейтрализующих запахи. Сами вещества пахнут не сказать чтобы очень приятно или неприятно, но довольно специфично, впрочем их задача не замаскировать запах, а нейтрализовать его. К сожалению не запомнил конкретных веществ, которые применяются, но как сказали на станции - это отходы парфюмерной промышленности Франции.

Для распыления используются специальные форсунки, которые создают частицы диаметром 5-10 микрон. Давление в трубах если не ошибаюсь 6-8 атмосфер.

После первичных отстойников вода поступает в аэротэнки - длинные бетонные резервуары. В них подается огромное количество воздуха по трубам, а также содержится активный ил - основа всего метода биологической очистки вод. Активный ил перерабатывает "отходы", при этом быстро размножается. Процесс аналогичен тому, что происходит в природе в водоемах, однако протекает во много раз быстрее из-за теплой воды, большого количества воздуха и ила.

Воздух подается из главного машинного зала, в котором установлены турбовоздуходувки. Три башенки над зданием - воздухозаборники. Процесс подачи воздуха требует огромного количества электричества, при этом прекращение подачи воздуха приводит к катастрофическим последствиям, т.к. активный ил очень быстро погибает, а его восстановление может занять месяцы(!).

Аэротэнки, как ни странно особо не источают сильных неприятных запахов, поэтому их накрывать не планируется.

На этой фотографии видно как грязная вода поступает в аэротэнк(темная) и смешивается с активным илом(коричневый).

Часть сооружений в настоящее время отключено и законсервировано, по причинам о которых я писал в начале поста - снижение потока воды в последние годы.

После аэротэнков вода попадает во вторичные отстойники. Конструктивно они полностью повторяют первичные. Их назначение - отделить активный ил от уже очищенной воды.

Законсервированные вторичные отстойники.

Вторичные отстойники не пахнут - по сути тут уже чистая вода.

Вода собираемая в кольцевой лоток отстойника утекает в трубу. Часть воды проходит дополнительное УФ обеззараживание и сливается в речку Пехорку, часть же воды по подземному каналу идет до Москва-реки.

Осевший же активный ил используется для получения метана, который потом хранится в полуподземных резервуарах - метантэнках и используется на собственной ТЭЦ.

Отработавший ил отправляется на иловые площадки в подмосковье, где его дополнительно обезвоживают и либо захоранивают, либо сжигают.

На последок панорама станции с крыши административного здания. Нажмите для увеличения.

Выражаю огромную признательность за приглашение пресс-службе Мосводоканала , а также отдельно Александру Чурбанову - директору Люберецких очистных сооружений. Спасибо

Российское законодательство предъявляет довольно жесткие требования к качеству воды, поступающей в городской водопровод. На водозаборных станциях проводится постоянный контроль на соответствие требованиям ГОСТа и санитарно-эпидемиологическим нормам.

По качеству воды, подаваемой потребителю через систему водопроводов, Россия находится на далеком 50-м месте в мире. Хорошим качеством воды из крана у нас снабжаются многие города. Но только в нашей столице, а в последнее время и в Санкт-Петербурге, можно позволить себе роскошь напиться прямо из-под крана.

Этапы очистки воды в водоканале

Водоканал, занимающийся подготовкой и распределением воды, перед подачей ее потребителю производит предварительную очистку:

• механическую – происходит удаление песка, ила и других взвешенных частиц;
• химическую – для нейтрализации и растворения неорганических примесей, а также снижения жесткости до приемлемых стандартов;
• бактериологическую – для уничтожения бактерий используют ультрафиолетовое облучение, озонирование или самое дешевое и поэтому максимально распространенное хлорирование.

Вот только качество чаще всего так и остается на станции. На участке между пунктом подготовки и вашим краном могут встретиться изношенные трубы, в которых происходит вторичное загрязнение соединениями железа и других металлов. При проведении ремонтных работ (особенно с нарушениями технологии) в трубы попадают различные загрязнения, которые делают из чистой воды совершенно неизвестную по своему составу жидкость.

Насколько все плохо, можно узнать, сделав анализ водопроводной воды, поступающей из вашего крана в любой сертифицированной лаборатории СЭС.

Требования, предъявляемые к водопроводной воде

Федеральным законом к подаваемой потребителю по водопроводу питьевой воде предъявляются определенные требования, которые закреплены в нормах СанПиН. К ним относятся:

органолептические характеристики:

• запах – должно быть полное его отсутствие, максимально допустимо 2 балла (при нагревании до 20°с трудом можно почувствовать нейтральный аромат);
• вкус – по нормам СанПиНа допускается 2 балла (при тех же 20° чуть заметный привкус);
• мутность – максимально допустимая 1,5 мг/л, лучше всего совершенно прозрачная;
• окраска – желательно полностью бесцветная, хотя по платиново-кобальтовой шкале допускается до 20°;
• температура – лучшим показателем для холодной воды считается от 7° до 12°.

химические свойства:

• жесткость – не более 7 (10) мг-экв/л;
• щелочность – должна быть в пределах 6,0-9,0;
• сухой остаток (количество сухого вещества, оставшегося после выпаривания образца) – считается нормальным до 1000 мг/л;
• окисляемость – до 5 мг-экв/л вода будет чистой, после 5 грязной.

радиологические показатели – определяют наличие радионуклидов.

Проведение анализа своими силами

Довольно просто проверить органолептические свойства воды из крана. Для этого стоит посмотреть ее на свет, должна быть прозрачная и бесцветная. После этого определяем запах, вы ничего не должны почувствовать.

Запах хлора не считается плохим показателем качества воды, хотя он довольно вреден для человека. Хлор легко создает опасные для здоровья соединения.

Самый трудный момент – определение вкуса. Если решитесь, стоит иметь в виду, вода должна быть на вкус нейтральной или иметь слабый приятный привкус.

Жесткость воды определить проще всего, намыливая руки. Чем лучше мылится мыло и обильней пена, тем мягче вода.

Обратите внимание, если вода имеет явный запах, привкус, то пить ее согласно СанПиН категорически запрещено. При сомнениях в постановке оценки нагрейте пробу до 60°, вкус и запах станут максимально выраженными.

Если, проведя самостоятельный анализ, вы убедились, что вода чистая и вкусная, это совершенно не означает, что ее можно пить прямо из-под крана. Безопасной такая вода будет только после кипячения и последующего отстаивания. Высокая температура убьёт подавляющее количество микроорганизмов, а после отстаивания на дне осядут и лишние соли, придававшие воде жесткость.

Но самостоятельный анализ никогда не покажет вам полной картинки о составе того, что находится в водопроводе. Самым лучшим выходом будет при первой же возможности провести химический анализ водопроводной воды, чтобы чувствовать себя спокойно.

Лабораторный анализ состава водопроводной воды

Лучшее и самое надежное средство определения качества обратиться к профессионалам. Провести обследование можно в бактериологических лабораториях СЭС, аккредитованных для проведения анализа воды частных компаниях, а также в пунктах продажи фильтров для очистки воды.

По результату анализа вы сможете узнать, нужна ли вам дома установка многоступенчатого фильтра для дополнительной очистки воды и определить, какие конкретно картриджи очистки для этого потребуются. Если требуется установка фильтра, то после его монтажа желательно провести еще одну лабораторную проверку.

Обычно проверяют эпидемиологическую безопасность, безвредность ее химического состава, органолептические свойства. Прежде чем взять пробу, спускайте воду в течение 5-10 минут. После этого надо направить тонкую струйку на стенку стеклянной или пластиковой емкости, пока она не наполнится. Для пробы потребуется посуда объемом не менее 0,5 л, хотя в некоторых лабораториях может потребоваться и другой объем жидкости.

Нежелательно использовать старые бутылки из-под сладких напитков или агрессивных растворов.

Емкость необходимо заполнять до самого верха (исключив по возможности присутствие воздуха). Если сразу сдать на анализ не получается, надо поставить пробу в холодильник, но не более чем на двое суток. Не забудьте написать на пробе дату, время и место, где она была взята.

Имейте в виду, что исследование воды из водопровода несколько отличается от проверки образцов из скважин, колодцев и любых других источников. В очищенной пробе необходимо определить наличие частиц связанного хлора, которые довольно опасны для здоровья и количество остаточного свободного.