Водоснабжение

Источники водоснабжения находится на территории Московской, Смоленской, Тверской областей.

Основные принципы водопользования:

• Свободный доступ потребителей к безопасному водоснабжению
• Повышение качества предоставляемых услуг
• Привлечение внимания общественности к проблеме использования водных ресурсов
• Партнерство в области управления водными ресурсами
• Использование современных информационных технологий

Структура системы водоснабжения:

• источники водоснабжения
• система хозяйственно-питьевого водоснабжения
• система технического водоснабжения
• водопроводная сеть

Основные сооружения московской системы водопровода:

• 9 гидротехнических узлов ;
• 4 станции водоподготовки;
• 76 водозаборных узлов (ВЗУ);
• система подачи и распределения воды:
  • городские регулирующие узлы, имеющие в своем составе кроме насосов также и резервуары питьевой воды, которые позволяют сглаживать неравномерности в потреблении воды городом. На территории Москвы работает 19 регулирующих узлов;
  • 23 насосные станции третьего подъема в силу различного высотного положения и удаленности от станций водоподготовки для обеспечения требуемого давления воды на территории города;
  • 518 станций подкачки;
  • 13 192 км распределительной водопроводной сети;
• 4 станции промышленного водоснабжения.

На станциях производится подготовка воды до питьевого качества на основе классической двухступенной схемы очистки с коагулированием, осветлением в отстойниках и на песчаных фильтрах и обеззараживанием хлорсодержащими реагентами. При необходимости вводится обработка воды озоном, активированным углем.

Обеззараживание осуществляется гипохлоритом натрия с добавлением аммиаксодержащего реагента для обеспечения санитарного состояния протяженной распределительной сети, независимо от наличия в технологической схеме озонирования воды. Такая практика типична не только для Москвы, но и для других крупных городов мира (Париж, Лондон, Токио и т.д.), имеющих протяженную водопроводную сеть, что обусловлено длительным действием бактерицидных свойств хлора. Озон является нестойким соединением, быстро разлагающимся в воде, что объясняет его ограниченное применение для заключительной дезинфекции только в небольших городах и более широкое использование на промежуточных этапах очистки воды.

С целью обеспечения требований постоянно ужесточающихся нормативов к качеству воды и повышения барьерной роли водопроводных очистных сооружений, особенно при аварийных загрязнениях источников водоснабжения, существующая классическая двухступенная технологическая схема дополняется другими прогрессивными методами, например, такими как озонирование с сорбцией на активированном угле и мембранное фильтрование.

Работа системы централизованного водоснабжения Москвы позволяет надежно обеспечивать жителей столицы питьевой водой, качество которой соответствует государственным нормативным требованиям.

В соответствии с Постановлением СФ ФС РФ от 27.12.2011 г. № 560-СФ «Об утверждении изменения границы между субъектами Российской Федерации городом федерального значения Москвой и Московской областью» с 01 июля 2012 г. в состав Москвы были включены земельные участки Московской области площадью 144 тыс.га. В настоящее время объекты водопроводно-канализационного хозяйства на данных территориях переданы в аренду АО «Мосводоканал», в последующем планируется оформление этих объектов в хозяйственное ведение предприятия.

С целью обеспечения жителей новых округов Москвы качественной питьевой водой с использованием современных технологий водоподготовки за период с 2014 по 2020 год в Троицком и Новомосковском административных округах города Москвы проведена модернизация 23 водозаборных узлов (ВЗУ) и введен в эксплуатацию вновь построенный ВЗУ. В 2021 году модернизация объектов продолжается, разрабатываются проекты реконструкции еще двух водозаборных узлов.

Источники водоснабжения

Основой водоснабжения Москвы являются водные ресурсы рек, которые формируются на территории Московской, Смоленской и Тверской областях. Подачу воды для столичного региона обеспечивают три взаимосвязанные гидротехнические системы, расположенные на реках Волга, Москва и их притоках. На сегодняшний день суммарная водоотдача этих систем в 2,5-3 раза превышает потребности города в питьевой воде, поэтому проблемы острого дефицита водных ресурсов в ближайшее время не предвидится.

Основными целями создания водных систем являются:

• водоснабжение Московского мегаполиса – обеспечение бесперебойной подачи воды к водозаборам станций водоподготовки;
• снижение экстремальных расходов половодья и дождевых паводков в черте города;
• санитарное обводнение рек в меженный период;
• обеспечение гарантированных судоходных глубин на р.Оке и р.Москве (аккумуляция весеннего стока);
• создание резерва водных ресурсов для водоснабжения Московского региона в чрезвычайных ситуациях, в период маловодья;
• улучшение качества воды водных систем для обеспечения станций водоподготовки чистой природной водой;
• выработка электроэнергии.

Каждое из водохранилищ систем водоснабжения способно вести многолетнее регулирование стока со своего водосбора. Водоотдача систем позволяет полностью обеспечить потребности города в воде в условиях маловодного года.

Состояние водоисточников, исправность гидротехнических сооружений, гидрологический режим рек и качество природной воды являются ключевыми факторами надёжности водоснабжения Москвы и определяют стратегию развития водоснабжения в ближайшем будущем.

Состояние систем водоснабжения и водоотведения Московской области

Состояние систем водоснабжения и водоотведения Московской области

Состояние систем водоснабжения и водоотведения Московской области

На территории Московской области эксплуатируется 2560 водозаборных узлов, насчитывающих 8527 действующих артезианских скважин, более 14 тыс. км водопроводных сетей, 4380 км водопроводных сетей, снабжающих население питьевой водой, на которых функционирует 657 установок по очистке, обезжелезиванию, обеззараживанию питьевой воды, в т.ч. 270 установок обезжелезивания, 11 установок умягчения, 312 обеззараживающих установок, 64 узла смешения.

Основными источниками хозяйственно питьевого водоснабжения в Московской области являются подземные водоносные горизонты, которые обеспечивают 87% от суммарного объема водопотребления. Только города Дубна, Королев и Ступино имеют смешанные системы водоснабжения с водозаборами из поверхностных источников.

По данным ФГУП «Геоцентр-Москва», Московская область обеспечена разведанными запасами подземных вод в объеме более 9 млн. м 3 /сутки. К использованию разрешено 5,4 млн. м 3 /сутки. На сегодняшний день величина общего водоотбора в Московской области составляет 3,5 млн. м 3 /сутки, из них на нужды населения расходуется около 2,4 млн.м 3 /сутки, на промышленность, сельское хозяйство 1,1 млн. м 3 /сутки.

Обеспеченность населения Московской области питьевой водой из централизованных источников составляет в городских поселениях — 95%, в сельских населенных пунктах — 60%. Отдельные города и поселки ближайшего Подмосковья (Видное, Балашиха, Дзержинский, Долгопрудный, Котельники, Люберцы, Одинцово, Мытищи, Реутов, Химки, Щербинка и др.), расположенные в непосредственной близости от Москвы, получают питьевую воду из системы водоснабжения МГУП «Мосводоканал» в объеме около 270 тыс. м3/сут.

Особая роль в водоснабжении потребителей Московской области принадлежит межмуниципальной Восточной системе водоснабжения. Подземная вода, добываемая водозаборными скважинами этой системы водоснабжения на природных месторождениях, расположенных на границе Московской и Владимирской областей, исключительно чистая, отвечает всем требованиям санитарно эпидемиологической безопасности и не требует дополнительной очистки. Восточная система водоснабжения обеспечивает хозяйственно-питьевые нужды населения и предприятий Ногинского и Павлово Посадского районов, г. Электросталь, г. Железнодорожный и г. Щелково. В последние два года Правительством Московской области, Министерством жилищно-коммунального хозяйства Московской области приняты необходимые меры по развитию Восточной системы водоснабжения. Отдельные населенные пункты Московской области частично уже переведены на водоснабжение от ВСВ. Это микрорайоны в Павловском Посаде, Старой Купавне.

Пропуск сточных вод через систему водоотведения Московской области составляет около 2,6 млн м 3 /сутки, из которых около 2,0 млн м 3 /сутки сбрасывается на очистные сооружения области, и около 600 тыс. м 3 /сутки – на очистные сооружения г. Москвы.

Всего в области эксплуатируется 1410 канализационных насосных станций, 637 комплексов очистных сооружений, из них 78 комплексов расположены в городах и крупных поселках Московской области, в том числе в городах Щёлково, Орехово-Зуево, Павловский Посад, Подольск.

Протяженность всех канализационных сетей составляет 12800 км, в том числе 30 км межрайонный канализационный коллектор «Егорьевск-Воскресенск». Износ основных фондов объектов коммунального водоотведения составляет почти 61%. Сверхнормативный износ имеет 24% канализационных сетей. С перегрузкой, т.е. с превышением проектной производительности почти на 100 млн м 3 /сутки. работают 17 крупных канализационных комплексов. До 43% сточных вод, прежде всего от очистных сооружений сельских поселений, сбрасываются в водные объекты без надлежащей очистки.

Большинство сооружений построено более 30– 40 лет тому назад и используют технологию биологической очистки сточных вод. Физический износ оборудования на таких сооружениях составляет около 60%. Принятые технологические схемы очистки сточных вод в настоящее время морально устарели. Данные очистные сооружения не обеспечивают современных норм очистки стоков, прежде всего по соединениям азота и фосфора, и не выдерживают требований по сбросам в водные объекты культурно-бытового назначения и поэтапного достижения нормативов, установленных для водных объектов рыбохозяйственного назначения.

Источники водоснабжения Москвы

Исторически сложившаяся система водоснабжения Москвы на 99,6% использует поверхностные водные объекты – системы водохранилищ многолетнего регулирования стока. Гарантированная водоотдача Волжской, Москворецкой и Вазузской водных систем составляет соответственно 81, 32 и 19 куб.м/с; полезный объем водохранилищ – 2262 млн куб. м, площадь водосбора – более 55 тыс. кв. км. Волжский источник включает Иваньковское, Клязьминское, Пяловское, Пестовское, Икшинское, Учинское, Химкинское водохранилища и канал им. Москвы. В состав Москворецко-Вазузского источника входят Можайское, Рузское, Озернинское, Истринское, Вазузское, Яузское, Верхне-Рузское водохранилища, реки Москва, Руза и Истра как тракты водоподачи. Водохранилища Вазузской гидротехнической системы осуществляют многолетнее регулирование стока р.Вазузы и работают в едином каскаде с Москворецкой водной системой.

Экологическое состояние водоисточников

Большая площадь водосбора, высокий уровень урбанизации Московского региона обусловливают необходимость постоянной защиты источников водоснабжения от загрязнения. Экологическое состояние поверхностных водоемов, в том числе качество воды, в значительной степени определяется состоянием и характером использования водосборных территорий, особенно водоохранных зон.

МГУП «Мосводоканал» постоянно осуществляет мониторинг качества воды водоисточников по многим показателям. Многолетние тенденции свидетельствуют о стабилизации концентраций основных загрязняющих соединений с середины 1890-х годов. Например, мутность, цветность, перманганатная окисляемость определяются климатическими и гидрологическими особенностями и за последние 6 лет практически не изменились.

Наметилась тенденция к увеличению сезонных максимальных значений показателей антропогенного загрязнения, что связано с деятельностью человека на площади водосбора. К ним относятся хлориды, нитраты, нитриты, аммиак, фосфаты, бактериологические и гидробиологические параметры, запахи воды, которые связаны с состоянием биоценоза в целом.

В большей степени влияние антропогенной нагрузки проявляется на Москворецком водоисточнике. Особую тревогу вызывает массовое освоение прибрежных участков водохранилищ, рек Истры, Москвы. При строительстве коттеджей, дачных поселков вырубаются леса в водоохранных зонах, нарушается экологическое равновесие территории, очистка сточных вод проводится неэффективно.

Например, площадь застройки в водоохранных зонах источников водоснабжения г. Москвы в 2000–2003 гг. составила более 1200 га, а за 9 месяцев 2005 года – около 200 га. Площадь вырубленных лесов на территории водосбора превысила в 2000–2003 гг. 250 га, за 9 месяцев 2005 года – более 100 га.

Сложившаяся ситуация на территории зон санитарной охраны источников водоснабжения Москвы свидетельствует о расточительном отношении к водным объектам и их ресурсам. Исключение Мосводоканала из числа организаций, согласующих отвод земли, на фоне бесконтрольности местных органов власти, уполномоченных контролировать и регулировать земельные отношения, уже привело к массовой застройке территорий водоохранных зон и зон санитарной охраны практически на всех питьевых источниках. При продолжении активного освоения территорий в бассейне источников водоснабжения г. Москвы в ближайшем будущем можно ожидать снижения самоочищающей способности водохранилищ и рек и, соответственно, ухудшения качества воды на водозаборах водопроводных станций.

Подготовка питьевой воды на водопроводных станциях

Подготовка питьевой воды для города осуществляется на 4 водопроводных станциях, среднегодовая суммарная подача которых составляет около 5 млн куб. м воды в сутки. Воду р. Москвы используют Западная и Рублевская водопроводные станции. Станции Северная и Восточная очищают воду р. Волги.

Технологическая схема очистки на московских водопроводных станциях предполагает обработку природной воды коагулянтами и последующее двухстадийное осветление. Коагулирующие реагенты: сульфат алюминия, оксихлорид алюминия и флокулянт (полимерное соединение, улучшающее коагуляцию).

Для обеззараживания воды в Москве, как и других крупных городах мира с протяженной водопроводной сетью (Париж, Лондон и др.), применяется хлор. На окончательной стадии дезинфекции, перед подачей воды в городскую сеть дополнительно дозируется аммиачная вода для получения хлораминов. Их пролонгированное действие позволяет поддерживать городскую водопроводную сеть в надлежащем санитарном состоянии.

В ближайшее время все московские водопроводные станции начнут использовать в качестве дезинфектанта гипохлорит натрия, который обладает бактерицидными свойствами, но в отличие от хлора, является водным раствором, транспортировка и хранение которого менее опасны.

Управление питьевыми водными ресурсами

Важное значение имеет уменьшение негативного воздействия на качество воды водоисточников. Управление качеством источников водоснабжения, направленное на минимизацию последствий аварийных ситуаций и антропогенного влияния, предполагает наличие адекватных систем мониторинга и управления. Система управления водными ресурсами источников водоснабжения Москвы и улучшения их экологического состояния включает организационные и технические мероприятия. Организационные мероприятия:

– установление водоохранных зон водных объектов со специальным режимом, ограничивающим хозяйственную деятельность;

– совершенствование нормативно-правовой базы;

– объединение усилий контролирующих органов, прокуратуры и общественности.

– совершенствование сети мониторинга качества водных объектов;

– строительство современных систем канализации;

– ремонт или реконструкция очистных сооружений канализации на объектах промышленности и ЖКХ с применением современных методов и технологий;

– эксплуатация водных объектов, поддерживающая их санитарное состояние;

– создание гидрологических режимов, обеспечивающих качество воды.

В настоящее время на основе геоинформационных технологий создан программный комплекс «Река Москва». Его использование позволяет при загрязнении природного или техногенного характера рассчитать оптимальную величину разбавляющих выпусков из москворецких водохранилищ, время проведения сброса дополнительных водных масс, а также прогнозировать качество воды на водозаборах москворецких станций.

Основанные на данных мониторинга и прогноза, скоординированные водохозяйственные мероприятия, проводимые в рамках трех взаимосвязанных водных систем, позволяют обеспечить устойчивое водоснабжение Москвы в маловодные годы и не допустить катастрофических наводнений на р. Москве в многоводные годы, улучшить качество воды на водозаборах водопроводных станций, избежать технологических трудностей.

При появлении в воде неприятных запахов для ее дезодорации на водопроводных станциях используется активированный уголь или перманганат калия.

Существующие очистные сооружения московского водопровода обеспечивают получение питьевой воды, отвечающей требованиям действующих нормативов.

Наиболее сложными для водоподготовки являются периоды половодий и паводков, когда в водоисточники поступают неочищенные бытовые и навозосодержащие стоки, смывы с полей. Возможны также аварийные поступления загрязнений техногенного характера, например, нефтепродуктов. Опыт показывает, что меры, принимаемые в этих случаях на водопроводных станциях, обеспечивают полное обеззараживание воды и соответствие её нормативам физико-химического состава. Однако неприятные запахи большой интенсивности не всегда удается устранить полностью.

Поэтому ближайшей перспективой является дополнение традиционной схемы очистки воды новым методом – озонированием с последующей сорбцией на активных гранулированных углях. За счет этого повышается степень удаления из воды органических соединений, барьерная роль очистных сооружений (в том числе при аварийных загрязнениях водоисточников), обеспечивается надежная дезодорация воды.

Реализация на практике этого нового для России направления водоподготовки началась с середины 2002 года, когда был введен в эксплуатацию новый блок Рублевской водопроводной станции, где используется озонирование и последующая сорбционная очистка на фильтрах, загруженных активированным углем. Что дает применение этого метода на новых сооружениях? Прежде всего эффективность очистки воды от органических загрязнений здесь выше на 40–50%. Обеспечивается надежная дезодорация воды при появлении в воде р. Москвы неприятных запахов, а хлорорганические соединения – побочные продукты хлорирования – образуются в минимальных количествах.

Строится Юго-Западная водопроводная станция, технологическая схема которой, помимо традиционной технологии двухстепенного осветления, включает озоносорбционные процессы и мембранную ультрафильтрацию. В перспективе – поэтапный перевод всех действующих водопроводных станций на новые технологии, что обеспечит соответствие питьевой воды перспективным нормативным требованиям отечественной и международной законодательной базы.

Транспортировка воды потребителям

Городская система подачи и распределения воды включает более 10 тыс. км трубопроводов диаметром от 50 до 2000 мм. 72% проложенных трубопроводов изготовлены из стали, 26 – из чугуна и около 2% – из железобетона, полиэтилена и поливинилхлорида. Следует отметить, что в Москве эксплуатируется более 500 км чугунных трубопроводов со сроком службы от 60 до 100 лет. Например, в центре города (улицы Пятницкая, Малая Ордынка, Петровка, Неглинная, Трубная площадь) некоторые водопроводные вводы в дома проложены еще в 1883 году и до сих пор находятся в приемлемом техническом состоянии.

В целом состояние водопроводной сети надежное, однако есть проблемы с эксплуатацией трубопроводов, проложенных в периоды массового жилищного строительства (70–80-е годы), когда применялись стальные трубы без внутренней облицовки и надежной наружной изоляции. Эти трубы подвержены коррозионному разрушению и обрастанию внутренней поверхности продуктами коррозии. Для борьбы с этим явлением широко используются современные технологии, позволяющие восстанавливать работоспособность трубопроводов без разрытия траншей, – облицовка внутренней поверхности цементно-песчаным раствором, приклеивание к внутренней поверхности трубы рукава, изготовленного из полимерных материалов).

В последние годы при строительстве и капитальном ремонте трубопроводов применяются трубы только из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Их внутренняя поверхность имеет цементно-песчаную облицовку. Такие трубы более долговечны и сохраняют качество воды при ее транспортировке от водопроводной станции к потребителям.

Для исключения вторичного загрязнения питьевой воды при ее движении по городской распределительной сети, как уже упоминалось выше, на выходе водопроводных станций автоматически поддерживается нормативная концентрация хлораминов, которые подавляют развитие микрофлоры в трубопроводах.

Мониторинг качества воды

Одной из важных гарантий доброкачественности питьевой воды для москвичей является многоступенчатый контроль на всем пути ее движения – от водоисточника до потребителя.

Система мониторинга источников водоснабжения Москвы базируется на пунктах наблюдений, расположенных в наиболее характерных створах. Это акватории приплотинных зон водохранилищ, притоки водохранилищ, ряд пунктов по основным притокам и трактам водоподачи, водозаборы водопроводных станций. Контроль трактов водоподачи и основных притоков осуществляется ежедневно. Существующая система позволяет получать полную картину состояния водных объектов, фиксировать его изменения на каждом водохозяйственном участке, заблаговременно сигнализировать об аварийных ситуациях на водосборной площади.

Общее количество точек контроля от верховий водоисточников до водозаборов очистных сооружений – около 140, при этом ежедневно анализируется более 50 проб воды по 15–20 показателям. В соответствии с общей схемой контроля качества воды в системе водоснабжения Москвы он выполняется лабораториями гидроузлов.

Анализы воды на водозаборах водопроводных станций по стадиям очистки питьевой воды после очистных сооружений проводятся круглосуточно лабораториями водопроводных станций. Плотность контроля – около 170 точек отбора проб каждый день, определяется до 35 показателей. При необходимости (например, резком изменении качества воды в источнике во время половодья) частота контроля увеличивается в несколько раз.

Качество питьевой воды в городской распределительной сети контролируется отдельной лабораторией ежесуточно. Общее количество контрольных точек отбора проб – более 120. Многолетний опыт работы показывает надежность такой системы контроля при обеспечении соответствующей очистки воды на водопроводных станциях.

Лаборатории Мосводоканала ежесуточно производят до 4 тыс. определений физико-химических показателей, 400 – бактериологических и 300 – гидробиологических анализов. Все лаборатории аттестованы или аккредитованы органами Ростехрегулирования.

Необходимо отметить, что анализ основных параметров воды осуществляется автоматическими анализаторами в постоянном режиме на водозаборах водопроводных станций, по этапам очистки и в узловых точках городской распределительной сети. Результаты измерений передаются в режиме реального времени в единую базу данных Мосводоканала. В системе водоснабжения Москвы работает более 200 автоматических анализаторов качества воды. Контроль качества природной и питьевой воды по более широкому спектру физико-химических и биологических показателей осуществляется в независимом Российско-французском центре контроля качества воды «Роса». Возможности аналитического центра позволяют выполнять анализ воды по 20 биологическим и 180 химическим показателям с использованием современного аналитического оборудования и методов контроля. Это ионная и высокоэффективная жидкостная хроматография, атомно-абсорбционная и атомно-эмиссионная спектроскопия и др. Перечень параметров контроля был разработан с учетом международного опыта и возможного поступления загрязнений от объектов, расположенных в зонах санитарной охраны водоисточников. Он включает металлы, галогенорганические и полиароматические соединения, полихлорбифенилы, пестициды и т. д.

Для выполнения специальных видов анализа, в том числе содержания диоксинов в воде, привлекаются специализированные лаборатории. Результаты регулярных определений (с 1993 года по сегодняшний день) показывают отсутствие соединений диоксинового ряда в питьевой воде Москвы.

Государственный надзор за работой системы водоснабжения осуществляется службами Территориального управления Роспотребнадзора по Москве. Результаты контроля в лабораториях санитарной службы подтверждают соответствие качества питьевой воды требованиям санитарно-эпидемиологических правил и нормативов СанПиН 2.1.4.10–74–01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». Многолетний опыт исследования многоступенчатой системы контроля качества воды свидетельствует о ее надежности. Питьевая вода в Москве безопасна в эпидемическом отношении, содержание нормируемых химических веществ значительно ниже соответствующих норм ПДК.

Подробная информация о качестве питьевой воды с указанием конкретных значений показателей регулярно помещается на интернет-сайте Мосводоканала www.mosvodokanal.ru

ХРАМЕНКОВ Станислав Владимирович, Генеральный директор МГУП «Мосводоканал»