Чтобы вода осталась "живой"

Бойко Н. Чтобы вода осталась "живой" // Строительство и реконструкция . . 6 марта 2003 (№ 3) . С. 29-31

Лишить человека этого ?продукта? опаснее, чем оставить его без пищи, без воды ? жизнь угасает менее, чем за неделю.

Водные проблемы

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), более 1 млрд. человек в мире не имеют возможности пользоваться чистой водой для питья, а около 2,4 млрд. ? нормальных бытовых санитарно-технических условий. По заключению ВОЗ, это является причиной смерти ежегодно 2,2 млн. человек, среди них много детей. Особенно тревожная ситуация с обеспечением водой и санитарно-техническими условиями сложилась в крупных городах развивающихся стран, где наблюдается существенная разница в обеспечении санитарных условий между престижными районами и кварталами, населенными беднотой. Очистными сооружениями обеспечены лишь 35% систем канализации в Азии, 14% ? в Латинской Америке, в Африке они практически отсутствуют.

"Потери питьевой воды в развивающихся странах из-за катастрофического технического состояния систем водоснабжения составляют до 40%. Мировым сообществом разрабатывается программа совместных действий по улучшению обеспечения населения планеты питьевой водой и санитарными условиями. Суть этой программы: к 2015 г. увеличить количество людей, имеющих доступ к чистой питьевой воде.

Не менее остро такого рода проблемы стоят и в Украине, так как она относится к малообеспеченным странам по запасам воды, пригодной для использования. Уже сегодня в связи с отсутствием местных источников около 1200 населенных пунктов в Автономной Республике Крым и в южных областях Украины частично или полностью пользуются привозной питьевой водой.

По разным оценкам, водные ресурсы Украины составляют от 50 до 52 км3/год, в том числе поверхностные ? до 39 км3/год, подземные ? до 13 км3/год. Однако водопотребление постоянно возрастает и сегодня достигает 32-36 км3/год.

По данным Минздрава Украины и Министерства окружающей природной среды и ядерной безопасности Украины, приведенным в ?Национальном плане действий по гигиене окружающей среды? (разработан в 1998 г.):

? ежегодно до 10% исследованных проб воды из водопроводных сетей не соответствуют гигиеническим нормативам по органолептическим свойствам, общей минерализации, содержанию химических веществ;

? практически каждая восьмая проба питьевой воды из сельских водопроводов и каждая третья из источников децентрализованного водопотребления не соответствует требованиям по бактериологическим показателям;

? количество аварий, происходящих в результате чрезвычайно плохого состояния водопроводной сети, на уровень превышает соответствующую норму в странах Европы;

? питьевая вода в некоторых регионах Украины ? значительный фактор риска возникновения инфекционных заболеваний.

Специалисты рынка водоснабжения отмечают, что системами централизованного водоснабжения охвачено 100% городов, 91% ? поселков городского типа и 19,5% сел. Однако технологии очистки питьевой воды, которые сегодня широко применяются, были разработаны еще в 30-40-е годы прошлого века и не рассчитаны на очистку воды, загрязненной продуктами антропогенного и техногенного происхождения.

Непростая ситуация складывается и с централизованными системами канализации. Ими обеспечено 94% - городов, 57% - поселков городского типа, 3,1% - сел. Однако здесь наблюдается дефицит пропускной способности коммунальных очистных сооружений биологической очистки сточных вод. В бассейне Днепра он составляет более 442 тыс. м3 /в сутки. Требуют замены около 6370 км аварийных систем канализации при их общей длине 43 911 км.

Итак, на сегодняшний день в мире существует две проблемы, связанные с водой ? обеспечение населения питьевой водой и защита окружающей среды от загрязнения недостаточно очищенными сточными водами.

По мнению Владимира Максимова, директора представительства компании ProMinent Dosiertechnik GmbH (Германия) в Украине, сегодня можно говорить о том, что в мире есть понимание проблемы: предлагаемая населению для питья и хозяйственных нужд вода, должна быть безупречной в санитарном и эпидемиологическом отношениях. И эта проблема вполне решаема, в случаях, когда вода по каким-либо параметрам не подходит для использования, проводят ее обработку, именуемую водоподготовкой, а для очистки сточных вод существуют разнообразные технологии, которые широко представлены и в Украине.

Решение проблемы водоподготовки

Вода. Нельзя сказать,

что ты необходима для жизни, ты сама жизнь...

Ты самое большое богатство в мире.

Антуан де Сент-Экзюпери

Специалисты ?водного? рынка под водоподготовкой понимают совокупность способов обработки природной воды, применяемых для приведения её качества в соответствие с требованиями нормативных документов.

Этот процесс включает ряд стадий:

? осветление (удаление из воды коагуляцией коллоидных и взвешенных частиц);

? фильтрование;

? обеззараживание (удаление болезнетворных микроорганизмов);

? умягчение (удаление труднорастворимых солей кальция и магния);

? деморализацию (удаление легкорастворимых солей);

? дегазацию (удаление растворенных в воде газов) и добавление некоторых компонентов, например, фторирование.

Для каждой стадии водоподготовки применяется определенное оборудование, так как ни одна отдельно взятая система очистки воды не будет эффективна для решения всех задач, связанных с водой, начиная с проблемы жесткости воды и заканчивая болезнетворными микроорганизмами. Для конкретных нужд применяются конкретные технологии либо индивидуально, либо в комплексе. Оборудование, использующее различные технологии очистки воды, применяется на выходе, типа раковины, где вода используется непосредственно для питья или приготовления пищи; или на входе, где вода подается в дом или офис.

Водные фильтры ? в обычной системе фильтрации вода подается через фильтры, типа угольного блочного - обычно картридж в меньших модулях, который либо абсорбирует, либо физически отсеивает различные загрязняющие примеси.

Обратный осмос ? системы обратного осмоса пропускают воду через синтетическую, полуводопроницаемую мембрану, которая задерживает большинство загрязняющих примесей. Фактически все модули имеют угольные пред- или пост-фильтры, для того чтобы обеспечить дополнительную очистку от загрязняющих примесей.

Дистилляция ? дистилляторы нагревают воду в камере и превращают ее в пар. Пар проходит из одной камеры в другую, где вновь конденсируется в воду. Больше, чем 99% вредящих здоровью загрязняющих примесей, типа свинца, некоторых тяжелых металлов, бактерий остаются в камере подогрева.

Умягчение воды ? умягчители воды используют принцип ?ионного обмена?, для того чтобы обменивать ионы натрия или калия на ионы минералов (кальция и магния) существующие в исходной воде. Некоторые загрязняющие примеси, влияющие на здоровье, такие как радий, также могут быть удалены. Ответвление технологии, использующей ?анионный обмен? сокращает содержание мышьяка, нитратов и ртути.

Окислители ? окисляющие химикалии, такие как хлор, бром и озон добавляются к воде через систему подачи, которая контролирует концентрацию и необходимое время контакта. Эти химикалии нейтрализуют органические загрязняющие примеси в воде и уничтожают ряд биологических патогенов.

Ультрафиолет ? ультрафиолетовые (UV) системы, предназначены также для устранения различных биологических патогенов.

Аэрация ? аэраторы временно хранят исходную воду в резервуаре для того, чтобы позволить легко испаряемым энергозависимым загрязняющим примесям выветриться. Воздух может быть пропущен через воду для ускорения процесса испарения. Мощность оборудования может изменяться, поэтому важно найти проверенные системы для успешного устранения определенных примесей.

Хлорирование ? после того, как для очистки в воду добавлен хлор или отбеливатель, обычно следует дехлорирование и фильтрация.

Специалисты отмечают: выбор системы водоподготовки осуществляется на основании результатов химического анализа воды и сопоставления его результатов с требованиями заказчика. В Украине разработаны и активно продвигаются как промышленные установки подготовки воды, так и бытовые приборы доочистки воды.

Промышленные установки

В зависимости от качества исходной воды и технологических требований к очищенной воде, установки водоподготовки могут состоять из следующих основных элементов:

? механических мультимедийных фильтров с автоматической промывкой: фильтры для удаления взвешенных частиц, мутности, частичного удаления железа и марганца при помощи градиентного слоя кварцевого песка;

? Na-катионитовых фильтров-умягчителей: регенерация сорбентов производится раствором поваренной соли при помощи автоматики или вручную;

Показатели физиологической полноценности минерального состава питьевой воды

Общая минерализация

мг/дм3

не меньше 100; не более 1000

Общая жесткость

мг-экв/дм3

не меньше 1,5; не более 7,0

Общая щелочность

мг/дм3

не меньше 0,5; не больше 6,5

Магний

мг/дм3

не меньше 10; не больше 80

Фтор

мг/дм3

не меньше 0,7; не больше 1,5

? Н-катионитовых фильтров для удаления щелочности и временной жесткости: эта технология широко применяется в пищевой промышленности;

? регенерируемых фильтров-органопоглотителей;

? регенерируемых фильтров-обезжелезивателей;

? угольных фильтров для дехлорирования и деодорирования воды;

? мембранных установок частичной и полной деминерализации;

? установки УФ-обеззараживания воды;

? электролизной установки для обеззараживания воды;

? установки для обеззараживания воды диоксидом хлора.

Рассмотренные элементы установки водоподготовки могут быть изготовлены по различным технологиям, но их функциональное предназначение останется прежним.

Бытовые системы

Основное отличие бытовых систем от промышленных, заключается в их производительности. Главное их предназначение ? улучшить токсикологические и физиологические качества воды.

Кроме того, бытовые системы способны предохранить водогрейное оборудование (котлы, бойлеры, стиральные машины) от зарастания накипью, благодаря умягчению воды и, тем самым, продлить срок их эксплуатации.

Использование таких систем увеличивает срок службы и улучшает внешний вид сантехнического оборудования, благодаря удалению ионов железа и марганца, образующих ржавчину.

Оборудование водоподготовки

Рынок Украины насыщен отечественными и импортными установками водоподготовки. Но специалисты не устают повторять, для того чтобы получить качественную воду, нужно использовать установки, пригодные для очистки ?конкретной? воды.

Отечественное оборудование

Отрадно отметить, что отечественные производители по некоторым элементам водоподготовки составляют достойную конкуренцию импортному оборудованию. Широкий спектр оборудования и технологий для водоподготовки предлагает фирма ?Аквастройсервис? (г. Ровно). Собственные разработки позволяют производить очистку как природной, так и индустриальной сточной воды. Например, гидроавтоматические, безреагентные установки ?ДЕФЕРУМ?, позволяют производить очистку подземной воды от высоких концентраций железа (до 30 мг/л), мутности (до 40 мг/л), сероводорода (до 10 мг/л), двуокиси углерода (до 160 мг/л), неприятных запахов, а также для уменьшения коррозии.

С 1992 года группой компаний ?ПРОМТЕХВОД? (г. Киев) был организован промышленный выпуск систем обеззараживания воды ? электролизных (хлораторных) установок типа ЭП, производительностью: по активному хлору от 1 до 125 кг/сутки; по обрабатываемой воде ? от 0,1 до 120 тыс. м3/сутки, для получения растворов гипохлорита натрия, для санитарной обработки водопроводных сетей, скважин, бассейнов, технологических трубопроводов и различного оборудования, а также установок прямого электролиза для обеззараживания и очистки, производительностью по обрабатываемой воде до 250 м3/сутки. Наряду с этим, предприятие изготавливает установки очистки (доо