"Откуда в водопроводную систему поступает вода", БК "ПОИСК" , рассказать друзьям: Май 20th, 2017

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

Расходные материалы

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

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

Производство пара

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

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

Тепловые сети

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

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

Рецепт горячей воды

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

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

Для чего же нужны градирни?

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

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

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

Глава 1. Откуда берется вода в кране?

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

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

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

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

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

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

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

Наталия Ипатова

Для Петербурга Нева – безальтернативный источник питьевой воды. Река берёт своё начало в Ладожском озере и является естественным водоотводом до города. Поэтому крайне важно состояние воды именно в Ладоге.

98% поступающей в город питьевой воды – из Невы. Еще 2% – это подземные воды, которые используются для водоснабжения пригородов, в основном, на юго-востоке.

Нева приходит в город уже загрязнённой. На пути от Ладоги до Петербурга в неё попадают неочищенные сточные воды других населённых пунктов, смывы с сельхозполей и сбросы предприятий

Нева приходит в город уже загрязнённой. На пути от Ладоги до Петербурга в неё попадают неочищенные сточные воды других населённых пунктов, смывы с сельхозполей и сбросы предприятий. Более того, Нева является заключительным звеном всей единой водной системы Северо-Запада (туда входят Онежское озеро, озеро Ильмень, Ладожское озеро со своими водосборными бассейнами). Поэтому водоканал всегда говорит о том, что невозможно навести порядок только на «своём» участке. У загрязнений нет границ, и надо срочно решать вопрос с очисткой сточных вод в Ленобласти, Карелии и других регионах Северо-Запада. Чем мы и занимаемся.

Действительно ли вода из-под крана «питьевая»?

Кого-то это может удивить, но питьевая вода – это в первую очередь вода централизованных систем питьевого водоснабжения, вода на выходе водопроводных станций, из уличных колонок и резервуаров. И только потом – бутилированная
неминеральная вода. Иными словами, та вода, что идёт из-под крана, официально
пригодна для питья без предварительной фильтрации и кипячения.

В питьевой воде могут появляться продукты коррозии. Однако в таком количестве они не опасны для здоровья горожан

Наталия Ипатова
Директор департамента информации и общественных связей
ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга»

Питьевая вода в Петербурге гарантированно безопасна и безвредна. Это значит, что, выпив воду из-под крана, вы не нанесёте никакого ущерба своему здоровью.

Те редкие случаи, когда в водопроводной воде фиксируются отклонения от нормативных значений, связаны исключительно с содержанием в ней железа. Дело в том, что невская вода– природно мягкая. Поэтому подходит для приготовления напитков, использования в быту. Так, стиральным и посудомоечным машинам в домах петербуржцев не требуются специальные умягчители воды. Но именно природная мягкость нашей воды делает её коррозионно активной. В период активной застройки Ленинграда (1970-е-1980-е гг. – Прим.авт.) водопроводные трубы делали из стали, которая, к сожалению, весьма восприимчива к коррозионным процессам. Из-за этого иногда в питьевой воде могут появляться продукты коррозии. Однако в таком количестве они не опасны для здоровья горожан и влияют лишь на вкусовые свойства воды.

В данном вопросе мнение Водоканала и экологических организаций несколько разнятся:

Здоровые люди, конечно, могут пить воду из-под крана и с ними ничего не случится. Но вот у астматиков или аллергиков уже могут возникнуть проблемы

Юрий Шевчук
Председатель Северо-Западной межрегиональной общественной экологической организации «Зеленый Крест»

Важно понимать, что Водоканал работает с нормативами, а, значит, ориентируется на здоровых людей. Они, конечно, могут пить воду из-под крана и с ними ничего не случится. Но вот у астматиков или аллергиков уже могут возникнуть проблемы. Эти люди чаще всего и обращаются насчёт загязнённой воды.

Вообще же качество воды оценивается по трём показателям: бактериологический состав, химический и минеральный. Бактерий в питьевой воде в Петербурге почти нет (поэтому, кстати, здесь редко болеют гепатитом). По химическим показателям ситуация уже двоякая: Водоконал работает хорошо, вода проходит полную очистку от вредных химических элементов. Однако, проходя по городским, часто устаревшим сетям, она снова загрязняется. Если мы возьмём старую трубу и разрежем её, то внутри обнаружим зеленоватый налёт (это микроорганизмы), а также ржавчину. От них можно избавиться только при помощи местных фильтров: либо в квартире, либо на всём доме. Но это субъективная причина плохого качества воды.

Вода в Ладожском озере ультрапресная, в ней мало минеральных соединений, так необходимых человеку

А объективная причина и самая печальная характеристика петербургской питьевой воды – это её минеральный состав. Вода в Ладожском озере ультрапресная, в ней мало минеральных соединений, так необходимых человеку. Поэтому горожанам часто прописывают принимать магний и кальций – кости из-за такой воды становятся очень хрупкими.

Как Водоканал борется с загрязнениями?

Наталия Ипатова
Директор департамента информации и общественных связей
ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга»

Нева – судоходная река, и это Водоканал, безусловно, обязан учитывать. Поэтому на всех водопроводных станциях Петербурга несколько лет назад появились установки дозирования порошкообразного активированного угля. Они очищают воду от нефтепродуктов. Эти же установки используются во время сезонных ухудшений качества воды в Неве, например, во время паводков.

Кроме того, в Водоканале существует система раннего обнаружения загрязнений в реке. Она включает систему биомониторинга с использованием речных раков. Рабочее место рака – аквариум, в который подаётся невская вода с водозабора, не прошедшая обработку. К панцирю рака прикреплены специальные датчики, которые записывают кардиоритм и стресс-индекс рака в режиме онлайн. Система основана на том, что, в случае попадания в невскую воду опасных веществ, рак моментально реагирует: его сердце начинает биться намного быстрее, и соответствующий сигнал тут же поступает диспетчерам.

Есть также и система раннего обнаружения нефтепродуктов в Неве. До входа Невы в город, перед первым водозабором Водоканала, на мосту установлено специальное оборудование – так называемые «крабы». Это приборы, которые замеряют толщину нефтяной плёнки на поверхности воды и концентрацию в ней нефтепродуктов. Все полученные данные передаются в диспетчерскую – и дальше уже решают, включать установки дозирования активированного порошкообразного угля или нет.

Иностранный опыт

Piterstory выбрал несколько городов, где чистота воды из-под крана – едва ли не предмет гордости, а покупать её в пластиковых бутылках считается дурным вкусом.

Стокгольм
В Швеции много природных озёр, а самые крупные из них Венерн, Веттерн и Меларен. На восточном побережье последнего и расположился Стокгольм. Во-первых, в самом озере вода идеально чистая, верным показателем чего служат лосось и форель, которые там водятся.
Во-вторых, в Швеции довольно вкусную питьевую воду получают путём очистки сточных вод.

Хельсинки
В столицу Финляндии вода поступает из озера Пяйянне по туннелю длиной 120 километров. На начальном этапе она проходит водозабор, затем поступает по туннелю на водоочистительные комплексы, озонируется, проходит нормализацию кислотно-щелочного баланса, вновь фильтруется и, наконец, очищается системой ультрафиолетового обеззараживания.

Вена
Ежедневно Вена получает 400 000 кубометров воды по двум водопроводам из горных источников в областях Шнееберг, Ракс, Шнееальпе и Хохшваб. Поэтому пить воду из-под крана можно смело, тем более, что её же подают к кофе в любом заведении.
А водонапорная башня в стиле «индустриального историзма» осталась в Вене исключительно в качестве памятника.

Цюрих
Не только в Цюрихе, но и в любом другом швейцарском городе вода кристально чистая по вполне очевидной причине –идёт она из гор. К тому же в стране отказались от использования пестицидов в сельском хозяйстве. Ну и Романдская федерация потребителей утверждает, что водопроводная вода в Швейцарии в 1000 раз экологичнее и в 500 раз дешевле бутилированной.

Представим обычное утро в одной из многоэтажек спального района нашего любимого города: унитаз, душ, побриться, чай, почистить зубы, воды коту (или в любом другом порядке) - и на работу… Все на автомате и не задумываясь. До тех пор, пока из крана холодной воды - течет холдная вода, а из грячей - горячая. А бывает откроешь холодную, а оттуда - кипяток!!11#^*¿>.

Давайте разбираться.

Холодное водоснабжение или ХВС

Местная насосная станция подаёт воду в магистраль из сети водоканала. Большая подающая труба входит в дом и заканчивается задвижкой, после которой идёт водомерный узел.

Если говорить коротко, то водомерный узел состоит из двух задвижек, сетчатого фильтра и счётчика.

В некоторых есть дополнительно обратный клапан

и обвод водомера.

Обвод водомера представляет из себя дополнительный счётчик с задвижками, который может питать систему, если основной водомер обслуживается. После счётчиков вода подаётся в домовую магистраль

где распределяется по стоякам, которые ведут воду в квартиры по этажам.

Какое давление в системе?

9-ти этажки

Дома высотой до 9 этажей имеют нижний розлив снизу вверх. Т.е. от водомера по большой трубе вода уходит по стоякам до 9-го этажа. Если у водоканала настроение хорошее, то на вводе нижней зоны должно быть примерно 4 кг/см2 . С учётом падения давления в один килограмм на каждые 10 метров водяного столба жители 9-го этажа получат приблизительно 1 кг давления, что считается нормой. На практике же в старых домах давление на вводе составляет всего 3,6 кг. И жители 9го этажа довольствуются ещё меньшим давлением чем 1кг/см2

12-20 этажей

Если дом выше 9-ти этажей, например 16 этажей, то такая система делится 2 зоны. Верхняя и нижняя. Где для нижней зоны сохраняются те же условия, а для верхней давление поднимают примерно до 6 кг. Чтобы воду поднять на самый верх в подающую магистраль, а с ней вода стояками идёт до 10-го этажа. В домах выше 20-ти этажей подача воды может делится на 3 зоны. При такой схеме подачи, вода в системе не циркулирует, стоит на подпоре. В квартире многоэтажки в среднем мы получаем давление от 1 до 4 кг. Бывают и другие значения но сейчас мы их рассматривать не будем.

Горячее водоснабжение или ГВС

В некоторых малоэтажных домах горячая вода подключена по такой же схеме, стоит на подпоре без циркуляции, этим и объясняется то, что при открытии крана с горячей водой, какое-то время идёт холодная, остывшая вода. Если взять тот же дом в 16 этажей то в таком доме система ГВС устроена иначе. Горячая вода как и холодная так же подаётся в дом по большой трубе, и после счётчика идёт в домовую магистраль

которая поднимает воду, на чердак где она распределяется по стоякам и опускается в самый низ в обратную магистраль. Кстати, счётчики ГВС считают не только объём утерянной (потреблённой) воды в доме. Эти счётчикитак же считают потери температуры (гигоколории)

Температура теряется при проходе воды через квартирные полотенцесушители, которые и играют роль стояков.

При такой схеме, горячая вода всегда циркулирует. Стоит вам открыть кран, горячая вода уже здесь. Давление в такой системе примерно 6-7 кг. на подаче и чуть ниже на обратке для обеспечения циркуляции.

За счтёт циркуляции мы получаем давление в стояке, в квартире 5-6 кг. и тут же видим разницу в давлении между холодной и горячей водой, от 2 кг. Именно в этом и кроется суть передавливания горячей воды в холодную при неисправности сантехприборов. Если вы обратили внимание, что на горячей воде у вас давление всё же больше чем на холодной, то на вводе холодной обязательно установите обратный клапан, а на вводе горячей можно включить в систему регулирующую арматуру, которая поможет выровнять давление примерно в одну цифру с холодной. Пример установки регулятора давления