Состояние систем питьевого водоснабжения в России
В снабжении населения питьевой водой существуют две основные проблемы — это ее количество и качество. Недостаток воды для питьевых и хозяйственных нужд еще в древние времена не редко являлся причиной крупных межнациональных и межгосударственных конфликтов.
В настоящее время в некоторых регионах России отмечается ощутимый недостаток водных ресурсов; в ряде городов и районов Калмыкии, Мордовии и Марий-Эл, в Оренбургской, Астраханской, Ярославской, Волгоградской, Курганской, Кемеровской областях питьевая вода постоянно в дефиците и ее приходится завозить туда. Острый водяной кризис сложился во Владивостоке.
В общем количестве воды, подаваемой населению России, 68 % составляют воды из поверхностных источников и 32 % — из-подземных. В зависимости от состава природных вод, соблюдения технологических требований к подготовке воды, технического состояния водопроводных сетей и уровня санитарного благоустройства населенных пунктов в технологической цепочке источник — водоподготовка — водопроводная сеть может происходить изменение качества воды. Централизованные системы водоснабжения имеются практически во всех городах, 83 % поселков городского типа и 22 % сел России. Из 145 тыс. сельских населенных пунктов (в которых проживают 37 млн. чел.) системы централизованного водоснабжения налажены в 68 тыс. пунктах, где проживают 25 млн. чел.
Серьезное опасение по-прежнему вызывает крайне неудовлетворительное техническое состояние действующих систем водоснабжения. Более 40 % из них исчерпали свой ресурс и требуют замены. Поэтому в водопроводных и канализационных сетях происходят прорывы, отключения и аварии, что не только вызывает потери воды и перебои в водоснабжении, но и приводит к ухудшению качества питьевой воды. Потери воды в сетях коммунальных водопроводов из-за коррозии и износа труб составляют ежесуточно около 5 млн. м 3 , более 20 % воды теряется из-за утечек в водопроводных сетях жилищного фонда.
Вторая проблема — качество питьевой воды. Качество питьевой воды в значительной мере определяется стадией водоподготовки. В зависимости от того, какие для этого используют методы и реагенты, происходит формирование качества питьевой воды, поступающей в разводящую водопроводную сеть. Вода — важнейший продукт питания, необходимый элемент гигиенических процедур, и ее качество следует оценивать исходя именно из этих позиций. Не случайно питьевая вода в промышленно развитых странах является объектом пристального внимания государственных структур, медицинских и экологических служб, широких кругов общественности. В южной и центральной России, а также в Сибири многие природные источники характеризуются повышенным содержанием железа и марганца. Кроме того, железо может поступать в воду и вследствие коррозии стальных и чугунных водопроводных труб. В частности, от этого страдает почти все население Санкт-Петербурга, поскольку коррозия труб ускоряется водой реки Невы, обладающей низкой жесткостью. Население Ивановской, Калужской, Орловской, Тульской, Ярославской, Тамбовской, Тюменской, Читинской, Калининградской областей, республик Татарстан и Мордовия также потребляют питьевую воду с повышенным содержанием железа. Высоко содержание железа и марганца и в питьевой воде, подаваемой населению Республики Коми, Кировской, Воронежской и Новосибирской областей, Ямало-Ненецком и Ханты-Мансийском автономных округов, Приморского края. Таким образом, около 50 млн. чел., т.е. одна треть населения страны, вынуждены пользоваться водой с высокой концентрацией ионов железа.
Высокоминерализованную воду с повышенным уровнем жёсткости получает население Ростовской и Тюменской областей, Республики Татарстан и др. Увеличено содержание алюминия в воде, подаваемой населению Мурманской, Ярославской, Кировской и Калининградской областей. В питьевой воде Республики Мордовия, Тамбовской и Тверской областях содержание фтора превышает предельно допустимую концентрацию. Конечно, представленные примеры не отражают всей многообразной картины состояния поступающей потребителям воды.
В сельской местности загрязненной водой пользуются 16,6 млн. чел. (45 %), в том числе 1,1 млн. чел. потребляют воду не питьевого назначения из децентрализованных источников и 5,5 млн. чел. — воду, качество которой снижено из-за несовершенства сельских централизованных систем водоснабжения. Во многих небольших поселках воду берут из рек, в которые сливают сточные воды металлургические и химические заводы, обогатительные фабрики, рудники и т.д. По всей видимости, таких поселков в настоящее время насчитывается несколько десятков.
Качество используемых для водоснабжения подземных вод в основном удовлетворяет нормативным требованиям, однако уровень их загрязнения постоянно растет. Существенное загрязнение подземных водоисточников выявлено более чем в 60 городах и поселках России. Наиболее часто отмечается превышение нормативного содержания соединений азота, железа, марганца, сульфатов, хлоридов, нефтепродуктов, фенолов, синтетических поверхностно-активных веществ (ПАВ). Примерно 5 % населения используют для питья воду из подземных источников с высоким уровнем жесткости, в которой присутствует значительное количество хлоридов и сульфатов. Это характерно для степных зон европейской и азиатской части России. В ряде городов (Каменск-Шахтинский, Липецк, Екатеринбург, Уссурийск, Комсомольск-на-Амуре, Хабаровск, Чапаевск, Самара, Сызрань, Тольятти, Новокуйбышевск, Чита) снижение качества подземных вод связано с проникновением загрязняющих веществ с территории промышленных предприятий.
В воде некоторых водоисточников содержатся хлорорганические вещества (хлороформ, четыреххлористый углерод, 1,2-дихлорэтан, трихлорэтилен), обладающие мутагенной и канцерогенной активностью. Например, в Кемеровской области чрезвычайно высок уровень загрязнения этими веществами реки Томь, в которую сбрасывают сточные воды металлургические и углехимические производства Новокузнецка. В питьевой воде Кемерово превышены ПДК дихлорметана, хлороформа, хлордибромметана, четыреххлористого углерода и тетрахлорэтилена.
В России регулирование качества питьевой воды и защита населения от воздействия загрязняющих веществ регламентируется Федеральным законом «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 30.03.1999 № 52-ФЗ (в ред. от 01.07.2002). В 1998 г. Правительством РФ утверждена концепция Федеральной целевой программы «Обеспечение населения России питьевой водой», предусматривающая поэтапное комплексное решение проблемы питьевого водоснабжения, ведется также подготовка Федерального закона о потреблении питьевой воды.
У населения городов сложилось устойчивое мнение о, якобы, высоком качестве воды, поступающей из родников. Однако это не так. Как правило, на воду из родников, расположенных на территориях городов, никто не давал санитарно-гигиенических заключений, и в ней могут присутствовать опасные загрязнители (Ревич и др., 2004).
Современная классификация систем водоснабжения
Рубрика: Технические науки
Дата публикации: 22.06.2017 2017-06-22
Статья просмотрена: 1925 раз
Библиографическое описание:
Степанов, А. А. Современная классификация систем водоснабжения / А. А. Степанов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2017. — № 25 (159). — С. 83-85. — URL: https://moluch.ru/archive/159/44802/ (дата обращения: 21.04.2021).
Данная статья содержит информацию о современной классификации систем водоснабжения, т. е. о технологических особенностях водоснабжения, функциональное назначение, качество воды и основные методы ее очистки.
Ключевые слова: система, водоснабжение, источник, вода
Водоснабжение является важнейшим санитарно-технической системой, обеспечивающей нормальную жизнедеятельность населения.
Водоснабжение — это подача поверхностных или подземных вод водо-потребителями в требуемом количестве и в соответствии с целевыми показателями качества воды в водных объектах. Инженерные сооружения, предназначенные для решения задач водоснабжения, называют системой водоснабжения.
Система водоснабжения — это комплекс инженерных сооружений для забора, очистки и подачи воды потребителям. Она включает источники воды, насосные станции, станции очистки, баки, резервуары и сети трубопроводов.
Вода расходуется различными потребителями на самые разнообразные нужды. Однако подавляющее большинство этих расходов может быть сведено к трем основным категориям:
− расход на хозяйственно-питьевые нужды (питье, приготовление пищи, умывание, стирка, поддержание чистоты жилищ и т. д.),
− расход на производственные нужды (расход предприятиями промышленности, транспорта, энергетики, сельского хозяйства и т. д.),
− расход для пожаротушения.
При подаче воды учитывают её качество, например, к питьевой воде предъявляются требования СанПиН 2.1.4.1074–01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». Для доведения качества воды до требуемых норм используют водоподготовку.
Хозяйственно-питьевые системы водоснабжения снабжают водой столовые, души, умывальники, уборные, прачечные и другие водо-потребительские объекты хозяйственного назначения.
Производственные системы водоснабжения предназначены для подачи воды на технологические нужды. Технологическую воду используют для нагрева или охлаждения сырья и полуфабрикатов, в теплообменных аппаратах, для мойки тары, помещений и т. д. На производственные цели уходит большая часть поступающей на предприятие воды.
Противопожарные системы водоснабжения обеспечивают водой для тушения пожаров внутри предприятий и на его территории. Противопожарный водопровод делят на:
Внутренний водопровод устраивают в пожароопасных и взрывоопасных помещениях (машинные и аппаратные залы аммиачных компрессорных станций, отделения дробления и просеивания кормовой муки и т. д.). Все подводки обеспечивают противопожарными средствами (шланги с брандспойтами, дренчерные и спринклерные установки).
Наружный водопровод на территории предприятия прокладывают под землей. Он может быть низкого или высокого давления. Низкое водопроводное давление поддерживают городская насосная станция, водонапорная башня, насосная станция второго подъема. Высокое давление создают специальные стационарные противопожарные насосы. Их устанавливают в помещениях предприятий.
Каждая система водоснабжения обеспечивается оперативным запасом воды. Этот запас хранят в подземных резервуарах. Количество оперативного запаса определяют исходя из норм расхода на тушение пожара. Требуемое давление в водопроводе создают водонапорная башня, пневматические установки или насосы второго подъема.
Систему водоснабжения, обслуживающую несколько крупных объектов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга, называют районной или районным водопроводом.
Иногда водопровод обеспечивает водой объекты, расположенные на участках территории с различной высотой. В таких случаях устраивают зонные системы водоснабжения. Для высоко расположенных участков насосы поддерживают высокое давление, которое не нужно для низко расположенных (повышенные насосные станции).
При наличии объединенных систем водоснабжения вода поступает на различные цели. Например, на предприятиях мясной и молочной (т. е. пищевой) промышленности на технологические нужды идет только питьевая воды. Это позволяет объединить хозяйственно-питьевую и производственную систему водоснабжения в одну общую.
Такая общая система водоснабжения может служить и для противопожарных целей. В некоторых случаях сооружают частично объединенные системы водоснабжения производственно-хозяйственные, когда для технологических целей применяют только питьевую воду, и хозяйственно-противопожарные (в административно-хозяйственных помещениях). Кроме того, на предприятиях устраивают системы горячего водоснабжения.
Все системы внутреннего водоснабжения делят по принципу расходования воды на прямоточные, последовательно-повторные и оборотные.
В прямоточных системах водоснабжения воду из точек потребления (разные звенья технологического процесса, мойки оборудования и помещений, душевые, туалеты и т. д.) спускают в канализацию. Прямоточная система является самой распространенной и наименее экономичной. Значительную экономию воды дают последовательно-повторная и оборотная системы водоснабжения.
Системы водоснабжения подразделяют:
− по виду водо-источника — с использованием поверхностных вод, с использованием подземных вод, и смешанные;
− по способу подъема воды — нагнетательный, в которых вода к потребителям подается насосами; самотечные (гравитационные); комбинированные;
− по видам обслуживаемых объектов — городские, промышленные, сельские;
− по территориальному охвату водо-потребителей — местные (локальные), предусматривающие водоснабжение отдельных объектов (предприятия, фермы, группы зданий), централизованные, обеспечивающие водой всех потребителей, расположенных в данном городе, поселке;
− по характеру использования воды — прямоточные, в которых воду после однократного использования выпускают в канализацию, прямоточные с повторным использованием воды, оборотные, в которых воду после использования для технических целей очищают и охлаждают, затем многократно используют на том же объекте;
− по сроку службы — постоянные, временные.
Качество природной воды зависит от наличия в ней различных веществ неорганического и органического происхождения.
Содержание в воде нерастворенных веществ характеризуется мутностью в мг на литр.
Присутствие в воде гумусовых веществ характеризуется цветностью в градусах по так называемой платинокобальтовой шкале. Содержащиеся в воде соли кальция и магния придают ей жесткость. Загрязненность воды бактериями характеризуются количеством бактерий, содержащихся в 1 куб. см. воды.
Методы очистки воды зависят от качества природной воды, потребляемого расхода и требований к ее качеству. При очистке речной воды для хозяйственно-питьевых нужд наиболее широко применяют осветление, обесцвечивание и обеззараживание воды (дезинфекция).
Более глубокое и более эффективное осветление воды происходит при коагулировании и пропуске через «взвешенный слой» хлопьев, ранее отделенных от воды в осветлителях. Для глубокого осветления воды применяют ее фильтрование через песчаные фильтры.
Коагулирование с последующим отстаиванием и фильтрованием, а затем хлорированием воды применяют также для устранения цветности и снижения окисления воды.
Обеззараживание воды производят хлорированием, озонированием, ультрафиолетовым облучением.
Для снижения жесткости (умягчения), обессоливания и дегазации воды применяют химические и физико-химические методы обработки воды. Их применяют одновременно с отстаиванием и фильтрованием.
Среди многих отраслей современной техники, направленных на повышение уровня жизни людей, благоустройства населенных мест и развития промышленности, водоснабжение занимает большое и почетное место. Ни для кого не станет удивительным тот факт, что современная система водоснабжения служит одной из основных коммуникационных систем.
При устройстве системы водоснабжения является одной из наиболее ответственных задач выбор источника. Источник водоснабжения должен: обеспечивать необходимых количеств воды, возможность подачи воды объекту с наименьшей затратой средств и давать воду такого качества, которое в наибольшей степени отвечает нуждам потребителей.
С каждым годом системы водоснабжения включают в себя новые способы очистки и, технологичные системы, которые позволяют обеспечивают бесперебойную подачу воды, а так же повышения санитарных качеств. Новые задачи, которые ставятся перед специалистами, должны быть решены с использованием всех достижений научно-технического прогресса наиболее целесообразно и экономично.
