rumah Desain dan perhitungan

Kemana air mengalir dari toilet, atau Bagaimana pengolahan air limbah rumah tangga? Bagaimana air dimurnikan di Vodokanal Moskow Persiapan air minum di Vodokanal

Pasokan air Moskow disediakan oleh empat stasiun pengolahan air terbesar: Severnaya, Vostochnaya, Zapadnaya, dan Rublevskaya. Dua yang pertama menggunakan air Volga yang disuplai melalui Kanal Moskow sebagai sumber air. Dua yang terakhir mengambil air dari Sungai Moskow. Kinerja keempat stasiun ini tidak berbeda jauh. Selain Moskow, mereka juga menyediakan air ke sejumlah kota dekat Moskow.

Hari ini kita akan berbicara tentang stasiun pengolahan air Rublevskaya - ini adalah stasiun pengolahan air tertua di Moskow, diluncurkan pada tahun 1903. Saat ini, stasiun tersebut berkapasitas 1.680 ribu m3 per hari dan menyuplai air ke bagian barat dan barat laut kota.

Semua sistem pasokan air dan saluran pembuangan utama di Moskow dikelola oleh Mosvodokanal, salah satu organisasi terbesar di kota tersebut. Untuk memberikan gambaran tentang skalanya: dalam hal konsumsi energi, Mosvodokanal berada di urutan kedua setelah dua lainnya - Kereta Api Rusia dan metro. Semua stasiun pengolahan dan pemurnian air adalah milik mereka. Mari kita berjalan-jalan melalui instalasi pengolahan air Rublevskaya.

Stasiun pengolahan air Rublevskaya terletak di dekat Moskow, beberapa kilometer dari Jalan Lingkar Moskow, di barat laut. Terletak tepat di tepi Sungai Moskow, dari mana air diambil untuk pemurnian.

Sedikit lebih jauh ke hulu Sungai Moskow adalah Bendungan Rublevskaya.

Bendungan ini dibangun pada awal tahun 30-an. Saat ini digunakan untuk mengatur tinggi muka air Sungai Moskow agar saluran masuk air Stasiun Pengolahan Air Barat yang terletak beberapa kilometer di hulu dapat berfungsi.

Ayo naik ke lantai atas:

Bendungan menggunakan desain roller - gerbang bergerak sepanjang pemandu miring di relung menggunakan rantai. Penggerak mekanisme terletak di atas bilik.

Di hulu terdapat saluran pemasukan air, yang airnya, menurut pemahaman saya, dialirkan ke instalasi pengolahan Cherepkovsky, yang terletak tidak jauh dari stasiun itu sendiri dan merupakan bagian darinya.

Terkadang Mosvodokanal menggunakan hovercraft untuk mengambil sampel air dari sungai. Sampel diambil beberapa kali sehari di beberapa titik. Mereka diperlukan untuk menentukan komposisi air dan memilih parameter proses teknologi untuk pemurniannya. Tergantung pada cuaca, waktu dalam setahun dan faktor lainnya, komposisi air sangat berubah dan terus dipantau.

Selain itu, sampel air dari sistem pasokan air diambil di pintu keluar stasiun dan di banyak titik di seluruh kota, baik oleh pekerja Mosvodokanal sendiri maupun oleh organisasi independen.

Ada juga pembangkit listrik tenaga air kecil yang terdiri dari tiga unit.

Saat ini sedang dimatikan dan tidak dapat digunakan lagi. Mengganti peralatan dengan yang baru tidak layak secara ekonomi.

Saatnya pindah ke stasiun pengolahan air itu sendiri! Tempat pertama yang akan kita tuju adalah stasiun pompa kenaikan pertama. Ini memompa air dari Sungai Moskow dan mengangkatnya ke tingkat stasiun itu sendiri, yang terletak di sebelah kanan tepi sungai yang tinggi. Kami memasuki gedung, awalnya suasananya biasa saja - koridor terang, stand informasi. Tiba-tiba ada bukaan persegi di lantai, di bawahnya ada ruang kosong yang sangat besar!

Namun, kami akan kembali ke sana nanti, tapi untuk saat ini mari kita lanjutkan. Sebuah aula besar dengan kolam persegi, sejauh yang saya mengerti, ini seperti ruang penerima tempat air mengalir dari sungai. Sungainya sendiri ada di sebelah kanan, di luar jendela. Dan pompa yang memompa air ada di kiri bawah di belakang tembok.

Dari luar bangunannya terlihat seperti ini:

Foto dari situs Mosvodokanal.

Ada peralatan yang terpasang disana, tampilannya seperti ini stasiun otomatis analisis parameter air.

Semua bangunan di stasiun memiliki konfigurasi yang sangat aneh - banyak tingkat, semua jenis tangga, lereng, tangki, dan pipa-pipa-pipa.

Semacam pompa.

Kami turun sekitar 16 meter dan menemukan diri kami di ruang mesin. Di sini dipasang 11 (tiga) motor tegangan tinggi cadangan yang menggerakkan pompa sentrifugal tingkat di bawah.

Salah satu motor cadangan:

Bagi pecinta papan nama :)

Air dipompa dari bawah ke pipa-pipa besar yang mengalir secara vertikal melalui aula.

Seluruh peralatan listrik di stasiun terlihat sangat rapi dan modern.

Pria tampan 🙂

Mari kita melihat ke bawah dan melihat siput! Setiap pompa tersebut memiliki kapasitas 10.000 m 3 per jam. Misalnya, dia dapat memenuhi seluruh apartemen tiga kamar biasa dengan air dari lantai hingga langit-langit hanya dalam satu menit.

Ayo turun satu tingkat. Di sini jauh lebih sejuk. Ketinggian ini berada di bawah permukaan Sungai Moskow.

Air yang tidak diolah dari sungai mengalir melalui pipa ke blok instalasi pengolahan:

Ada beberapa blok seperti itu di stasiun. Namun sebelum kita kesana, yuk kita kunjungi dulu gedung lain yang bernama Bengkel Produksi Ozon. Ozon, juga dikenal sebagai O3, digunakan untuk mendisinfeksi air dan menghilangkan kotoran berbahaya menggunakan metode penyerapan ozon. Teknologi ini diperkenalkan oleh Mosvodokanal di tahun terakhir.

Untuk menghasilkan ozon, digunakan proses teknis sebagai berikut: udara dipompa di bawah tekanan menggunakan kompresor (di sebelah kanan foto) dan masuk ke pendingin (di sebelah kiri di foto).

Dalam pendingin, udara didinginkan dalam dua tahap dengan menggunakan air.

Kemudian diumpankan ke pengering.

Dehumidifier terdiri dari dua wadah berisi campuran yang menyerap kelembapan. Saat satu wadah sedang digunakan, wadah kedua memulihkan propertinya.

Di sisi belakang:

Peralatan dikendalikan menggunakan layar sentuh grafis.

Selanjutnya, udara dingin dan kering yang telah disiapkan masuk ke generator ozon. Generator ozon adalah tong besar, di dalamnya terdapat banyak tabung elektroda, yang diberi tegangan tinggi.

Ini adalah tampilan satu tabung (di setiap sepuluh generator):

Sikat di dalam tabung :)

Melalui jendela kaca Anda dapat melihat proses produksi ozon yang sangat indah:

Saatnya memeriksa instalasi pengolahan air limbah. Kami masuk ke dalam dan menaiki tangga untuk waktu yang lama, akibatnya kami menemukan diri kami berada di jembatan di sebuah aula besar.

Sekarang saatnya berbicara tentang teknologi penjernihan air. Saya akan langsung mengatakan bahwa saya bukan ahlinya dan saya hanya memahami prosesnya secara umum tanpa banyak detail.

Setelah air naik dari sungai, ia memasuki mixer - struktur beberapa cekungan yang berurutan. Di sana, berbagai zat ditambahkan ke dalamnya satu per satu. Pertama-tama, karbon aktif bubuk (PAC). Kemudian koagulan (aluminium polioksiklorida) ditambahkan ke dalam air - yang menyebabkan partikel-partikel kecil terkumpul menjadi gumpalan yang lebih besar. Kemudian zat khusus yang disebut flokulan dimasukkan - akibatnya kotoran berubah menjadi serpihan. Air kemudian memasuki tangki pengendapan, tempat semua kotoran diendapkan, dan kemudian melewati filter pasir dan karbon. Baru-baru ini, tahap lain telah ditambahkan - penyerapan ozon, tetapi lebih dari itu di bawah.

Semua reagen utama yang digunakan di stasiun (kecuali klorin cair) dalam satu baris:

Di foto setahu saya ada ruang mixer, cari orang di frame :)

Segala jenis pipa, tangki dan jembatan. Berbeda dengan instalasi pengolahan limbah, segala sesuatu di sini jauh lebih membingungkan dan tidak begitu intuitif, selain itu, jika sebagian besar proses di sana dilakukan di luar, maka penyiapan air seluruhnya dilakukan di dalam ruangan.

Aula ini hanyalah sebagian kecil dari sebuah bangunan besar. Bagian kelanjutannya bisa dilihat pada bukaan di bawah ini, kita akan ke sana nanti.

Ada beberapa pompa di sebelah kiri, tangki besar berisi batu bara di sebelah kanan.

Terdapat juga stand lain yang dilengkapi peralatan untuk mengukur beberapa karakteristik air.

Tangki dengan batu bara.

Ozon adalah gas yang sangat berbahaya (kategori bahaya pertama dan tertinggi). Zat pengoksidasi kuat, jika terhirup bisa berakibat fatal. Oleh karena itu, proses ozonasi dilakukan di kolam khusus indoor.

Semua jenis peralatan pengukuran dan saluran pipa. Pada bagian samping terdapat lubang intip untuk melihat prosesnya, di bagian atas terdapat lampu sorot yang juga menyinari kaca.

Air di dalamnya menggelegak dengan sangat aktif.

Ozon bekas dialirkan ke penghancur ozon, yang terdiri dari pemanas dan katalis, tempat ozon terurai sepenuhnya.

Mari beralih ke filter. Layar menunjukkan kecepatan mencuci (meniup?) filter. Filter menjadi kotor seiring waktu dan perlu dibersihkan.

Filter adalah tangki panjang yang diisi dengan karbon aktif granular (GAC) dan pasir halus menurut pola khusus.

Filter ditempatkan di ruang terpisah, terisolasi dari dunia luar, di balik kaca.

Anda dapat memperkirakan skala blok tersebut. Foto diambil di tengah, jika dilihat ke belakang terlihat hal yang sama.

Hasil dari semua tahap pemurnian, air menjadi layak untuk diminum dan memenuhi semua standar. Namun, air tersebut tidak bisa dialirkan ke kota. Intinya panjangnya jaringan pasokan air Moskow berjarak ribuan kilometer. Ada daerah dengan sirkulasi buruk, cabang tertutup, dll. Akibatnya, mikroorganisme mulai berkembang biak di dalam air. Untuk menghindari hal ini, air diklorinasi. Sebelumnya dilakukan dengan menambahkan klorin cair. Namun, ini adalah reagen yang sangat berbahaya (terutama dari sudut pandang produksi, transportasi dan penyimpanan), jadi sekarang Mosvodokanal secara aktif beralih ke natrium hipoklorit, yang tidak terlalu berbahaya. Sebuah gudang khusus dibangun beberapa tahun yang lalu untuk penyimpanannya (halo HALF-LIFE).

Sekali lagi, semuanya otomatis.

Dan terkomputerisasi.

Akhirnya, air tersebut berakhir di reservoir bawah tanah yang besar di area stasiun. Tangki-tangki ini terisi dan kosong dalam waktu 24 jam. Faktanya adalah stasiun beroperasi dengan kinerja yang kurang lebih konstan, sedangkan konsumsi sangat bervariasi pada siang hari - pada pagi dan sore hari sangat tinggi, pada malam hari sangat rendah. Tangki berfungsi sebagai semacam penyimpanan air - diisi pada malam hari air bersih, dan pada siang hari dia meminumnya juga.

Seluruh stasiun dikendalikan dari ruang kendali pusat. Dua orang bertugas 24 jam sehari. Setiap orang memiliki stasiun kerja dengan tiga monitor. Jika saya ingat dengan benar, satu petugas operator memantau proses pemurnian air, petugas kedua memantau yang lainnya.

Layar menampilkan sejumlah besar parameter dan grafik yang berbeda. Tentunya data ini diambil antara lain dari perangkat-perangkat yang ada di atas dalam foto-foto tersebut.

Pekerjaan yang sangat penting dan bertanggung jawab! Ngomong-ngomong, praktis tidak ada pekerja yang terlihat di stasiun tersebut. Seluruh proses sangat otomatis.

Kesimpulannya, sedikit tidak nyata di gedung ruang kendali.

Desain dekoratif.

Bonusnya! Salah satu bangunan tua yang tersisa dari stasiun pertama. Dahulu kala semuanya terbuat dari batu bata dan semua bangunan tampak seperti ini, tetapi sekarang semuanya telah dibangun kembali sepenuhnya, hanya beberapa bangunan yang bertahan. Omong-omong, pada masa itu, air disuplai ke kota menggunakan mesin uap! Anda dapat membaca lebih detail (dan melihat foto-foto lama) di laporan terakhir saya.

Laporannya ternyata banyak sekali, meski hanya sebagian kecil dari stasiun yang ditampilkan, bahkan lebih sedikit lagi yang diceritakan, bahkan dari apa yang saya tahu :)

Saya mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada layanan pers Mosvodokanal atas undangannya!

Sebagai penutup rangkaian artikel tentang pengolahan air limbah perkotaan, kita akan membahas tentang pengolahan lumpur - tahap terakhir dari keseluruhan proses. Artikelnya ternyata panjang, namun topik pengolahan lumpur dalam pengolahan air limbah perkotaan menarik dan berskala besar. Hal ini menyangkut banyak aspek: mulai dari teknologi yang kompleks dan jenisnya yang beragam, hingga kelayakan ekonomi dari penggunaannya dan kepatuhan terhadap standar lingkungan. Untuk memulainya, mari kita ingat bahwa skema teknologi lengkap untuk pengolahan air limbah harus mencakup 4 proses utama: pengolahan mekanis, pengolahan biologis, desinfeksi air murni dan pengolahan lumpur. Dalam beberapa kasus, apa yang disebut “skema stripped-down” dapat digunakan, di mana beberapa proses hilang - hal ini dibenarkan dalam kondisi luar biasa.

Beras. 0 Tahapan pemurnian dalam skema teknologi GSV yang lengkap

Fakta 1. Secara teknis, air limbah adalah “limbah cair”

Air limbah adalah limbah yang, dengan bantuan air, memperoleh konsistensi cair yang memungkinkannya dibuang ke fasilitas pengolahan air limbah. Tujuan dari pengolahan air limbah adalah menghilangkan polutan yang tidak diinginkan secara andal dan ekonomis, yang jika dibuang ke badan air, dapat menyebabkan tekanan yang tidak dapat diterima pada ekosistemnya. Untuk tujuan ini, metode digunakan yang pada akhirnya berkontribusi pada pemisahan air limbah asli menjadi air murni air limbah dan untuk zat sisa - sedimen.

Zat sisa yang dihasilkan (Gbr. 1) dapat dibagi menjadi beberapa kelompok berikut:

Limbah yang tertahan pada saringan atau saringan;
Pasir tertahan di perangkap pasir;
Minyak dan lemak;
Lumpur limbah (primer, sekunder dan tersier).

Lumpur dari saringan/saringan, pasir dari perangkap pasir, serta lemak dan minyak telah dihilangkan dari air limbah selama pra-pengolahan mekanis sehingga tidak mengganggu proses pengolahan selanjutnya. Lumpur limbah, di sisi lain, adalah produk sebenarnya dari pengolahan air limbah, yang mengandung zat yang dikeluarkan dari air limbah melalui pengolahan. Dibandingkan dengan zat sisa lainnya, lumpur limbah terdapat dalam jumlah yang signifikan jumlah besar. Masalah pemanfaatan lumpur secara ekonomi dan sekaligus ramah lingkungan belum terselesaikan dengan jelas.

Beras. 1. Terjadinya zat sisa di instalasi pengolahan tergantung pada tahapan prosesnya

Secara umum, semua sisa pengolahan air limbah memerlukan pembuangan yang andal dan ramah lingkungan. Memang benar semua zat sisa, menurut hukum alam kekekalan materi dan energi, tidak dapat dimusnahkan dalam arti sebenarnya, sehingga hanya tersedia dua metode:

Kembali ke siklus zat (daur ulang);
Penghapusan dari siklus zat (eliminasi).

Namun, pada umumnya, zat sisa memiliki berbagai sifat/komponen penting yang mencegah zat tersebut kembali langsung ke siklus zat atau dikeluarkan darinya. Sebagai konsekuensinya, perlakuan awal, yang “berorientasi pada penghilangan”, menjadi perlu untuk memodifikasi sifat/komponen penting sehingga zat sisa tidak lagi menyebabkan beban lingkungan yang kritis.

Fakta 2: Jenis dan tingkat pengolahan lumpur bergantung pada jumlah dan struktur lumpur limbah, serta metode pembuangan yang tersedia

Tugas pengolahan lumpur adalah menyiapkan lumpur hasil pengolahan air limbah sedemikian rupa sehingga dapat dibuang sesuai peraturan, ekonomis dan tidak berbahaya, yaitu. tanpa dampak negatif terhadap lingkungan secara umum. Tujuan dari pengolahan lumpur adalah untuk mengubah atau meningkatkan sifat-sifat lumpur yang paling penting (volume, bau, kebersihan, dll). Mengurangi kandungan zat berbahaya dalam lumpur bukanlah tugas pengolahan lumpur. Hal ini memerlukan tindakan dari pihak sumber, yaitu. produsen air limbah. Sifat paling penting dari lumpur yang dapat dan harus diubah selama pengolahannya mencakup tingginya proporsi air, bahan organik, dan patogen.

Jika lumpur limbah akan digunakan dalam pertanian atau peternakan, lumpur tersebut harus sempurna secara higienis dan stabil, karena Seharusnya tidak ada pembentukan bau karena penguraian bakteri yang cepat. Untuk dibuang ke tempat pembuangan sampah, padatan organik harus dihilangkan seluruhnya (PP< 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.

Untuk mengatasi masalah yang timbul dalam pengolahan lumpur, ada banyak metode yang tersedia yang dapat digabungkan secara sistematis menjadi empat operasi utama (Tabel 1.).

Operasi dasar	Target	Contoh teknologi yang mungkin
Pemisahan air	Pengurangan volume dan massa	Pemadatan, dehidrasi, pengeringan
Stabilisasi	Dekomposisi sebagian pengotor organik (pengurangan pembentukan bau)	Aerobik biologis (pengomposan); anaerobik biologis (fermentasi)
Disinfeksi/disinfeksi	Membunuh atau mengurangi jumlah kuman	Dampak suhu tinggi. Pergeseran nilai pH, iradiasi terionisasi
Mineralisasi/inertisasi	Dekomposisi lengkap pengotor organik	Pembakaran. Gasifikasi dan degassing. Oksidasi basah

Tabel 1. Operasi dasar pengolahan lumpur limbah

Berbagai pilihan metode digabungkan sebagai modul proses pembuangan, dengan mempertimbangkan kualitas dan kuantitas lumpur limbah dan sesuai dengan tujuan pembuangan yang diinginkan. Fleksibilitas dalam proses pelepasan penting untuk pelepasan yang aman. Hal ini dicapai ketika modul pertama dari proses penghapusan yang dipilih memungkinkan jumlah maksimum lokasi penyisipan untuk modul proses penghapusan alternatif. Biasanya, pemisahan dan stabilisasi air didahulukan.

Mari kita pertimbangkan operasi di atas secara berurutan.

Fakta 3. Lumpur terbentuk di instalasi pengolahan air limbah dengan kadar air 96 hingga 99,5%

Pemisahan air.

Pembentukan lumpur menyebabkan masalah teknis dalam semua proses pengolahan (atau pembuangan) selanjutnya dan meningkatkan biaya konstruksi, peralatan, dan pengoperasian. Oleh karena itu, setiap proses pengolahan lumpur harus mengandung satu atau lebih tahapan di mana air dipisahkan dari lumpur untuk memberikan kondisi optimal untuk tahapan berikutnya. Metode pemisahan air dibagi berdasarkan kemampuan memisahkan berbagai jenis air dari lumpur limbah yang tersuspensi:

Untuk pemadatan (alami atau mekanis) - penghilangan air dari ruang perantara hingga sekitar 15% CO (kadar air 85% (SWd/WG));
Dehidrasi (alami atau mekanis) - penghilangan air kapiler dan sebagian air yang terikat di permukaan hingga sekitar 45% Co (55% SVd);
Pengeringan - penghilangan sisa air yang terikat di permukaan dan air internal hingga lebih dari 95% CO (5% SVd).

Segel.

Pemadatan adalah bentuk yang paling sederhana dan paling murah untuk meningkatkan konsentrasi padatan atau memisahkan padatan dari cairan dalam pengolahan lumpur limbah dan digunakan di hampir setiap instalasi pengolahan air limbah. Selain tujuan utamanya - pengurangan volume - pemadatan memiliki efek positif pada proses pengolahan di area penyimpanan antara, pada stabilisasi proses, serta pada optimalisasi hasil dan biaya (wadah yang lebih kecil, pompa, alat pengaduk dan pemanas, serta biaya transportasi yang lebih rendah).

Biasanya, metode pemadatan dapat bervariasi tergantung pada apakah ada gaya alami (gravitasi) atau buatan yang bekerja (Gambar 2). Metode juga dibagi menurut teknologi yang digunakan - statis dan mekanis.

Beras. 2. Metode pemadatan lumpur limbah

Dehidrasi.

Tujuan dari dewatering adalah untuk mengurangi volume lumpur limbah sebanyak mungkin guna menyiapkan lumpur untuk proses pembuangan selanjutnya (misalnya pengomposan, pengeringan, pembakaran) dan transportasi. Praktek yang paling umum adalah pengeringan lumpur stabilisasi. Pada prinsipnya, selain metode mekanis konvensional, metode alami juga tersedia, namun karena kebutuhan ruang yang besar dan masalah bau, metode tersebut kehilangan arti pentingnya.

Pengeringan.

Jika sisa air ingin dihilangkan dari lumpur setelah pengeringan mekanis, air tersebut harus diuapkan atau diuapkan dengan cara dikeringkan. Argumen berikut mendukung pengeringan setelah dehidrasi:

Jumlah lumpur limbah berkurang dan nilai kalor meningkat;
Daya simpan dan pengangkutan ditingkatkan;
Peningkatan kemampuan penanganan dan pemberian dosis;
Keamanan mikrobiologis dan higienis menjadi stabil;

Untuk penghilangan panas selanjutnya, poin terakhir ini sangat penting, karena kandungan padat yang diperoleh melalui dewatering seringkali tidak cukup untuk menjamin terjadinya proses pembakaran autotermal. Biasanya, autotermisitas dimungkinkan untuk lumpur yang difermentasi pada CO = 40-45%, dan untuk lumpur yang tidak diolah pada CO = 35%.

Namun menurut alasan teknis Pengeringan lebih lanjut mungkin diperlukan sebelum dibakar.

Beras. 3. Jenis pengering untuk mengeringkan lumpur limbah tergantung pada aplikasinya

Stabilisasi.

Stabilisasi lumpur limbah adalah operasi dasar pengolahan lumpur yang paling penting. Tujuan utama stabilisasi adalah pengaruh terhadap pengotor lumpur atau penguraiannya, sehingga selama pemrosesan lebih lanjut lumpur limbah, pembentukan bau dan gangguan higienis atau estetika lainnya dapat dihindari. Faktanya, hal ini dapat dicapai dengan metode biologis, kimia dan termal.

Pengurangan efektif pengotor pembentuk bau dan padatan lumpur organik yang diperlukan untuk mencapai hal ini menghasilkan sejumlah efek positif, yaitu:

Mengurangi sedimen/padatan;
Peningkatan kemampuan dewatering lumpur;
Mengurangi jumlah patogen (disinfeksi parsial);
Produksi biogas (hanya dengan stabilisasi anaerobik).

Stabilisasi aerobik biologis.

Stabilisasi lumpur secara aerobik didasarkan pada proses metabolisme yang sama yang diketahui dari pengolahan air limbah biologis (Gbr. 4): bahan organik yang membusuk, ketika O2 dikonsumsi, dioksidasi menjadi produk akhir anorganik (CO 2, H 2 O, NO 3) (disimilasi) atau ketika energi dikonsumsi, digunakan untuk pembangunan zat seluler baru dan untuk pembentukan zat cadangan (asimilasi). Berbeda dengan pengolahan air limbah, konsentrasi substrat yang tersedia harus sangat rendah sehingga lumpur mulai terkuras sendiri, yaitu. sehingga laju kematian mikroorganisme lebih besar dibandingkan pertambahan biomassa.

Beras. 4. Proses metabolisme selama stabilisasi aerobik sedimen

Stabilisasi anaerobik biologis (fermentasi).

Dekomposisi anaerobik komponen organik lumpur limbah (karbohidrat, lemak, protein) menjadi produk akhir anorganik dan gas dilakukan dalam kerangka sistem empat tahap (hidrolisis, asidogenesis, asetogenesis, dan matanogenesis) dengan kedekatan spasial dari kelompok yang berbeda. mikroorganisme. Pertama, pada tahap hidrolisis, substrat dengan berat molekul tinggi, seringkali tidak larut (karbohidrat, protein dan lemak) diubah oleh eksoenzim menjadi fragmen dengan berat molekul rendah (monosakarida, gliserol, residu asam lemak dan asam amino), dari mana bakteri fermentasi (fakultatif atau obligat anaerobik) kemudian terbentuk selama asidogenesis asam organik rantai pendek (misalnya asam butirat, asam propionat, asam asetat), serta alkohol, karbon dioksida dan hidrogen. Dari zat antara tersebut, hanya asam asetat (asetat), CO 2 dan H 2 yang dapat langsung diubah oleh bakteri metanogenik asetotrofik menjadi metana dan karbon dioksida. Asam organik dan alkohol lainnya harus diubah terlebih dahulu oleh bakteri asetogenik menjadi asam asetat selama proses asetogenesis. Kemudian mikroorganisme metanogenik, dalam proses metanogenesis, membentuk produk akhir - metana - dari asam asetat, serta dari CO 2 dan H 2. Secara umum, sekitar 60-70% dari seluruh karbon yang dikonversi diurai menjadi metana melalui produk antara - asam asetat - oleh mikroorganisme metanogenik. 30-40% sisanya diperoleh melalui konversi langsung CO2 dan H2 yang diproduksi antara menjadi metana oleh bakteri hidrogen.

Fakta 4. Keputusan yang mendukung pencernaan lumpur secara anaerobik menggunakan biogas sangat menentukan keseimbangan energi instalasi pengolahan air limbah

Produksi dan penggunaan biogas.

Karena sifat sistemnya, produksi biogas dan penggunaannya untuk menghasilkan energi (panas dan arus) hanya dimungkinkan dengan stabilisasi anaerobik pada lumpur limbah. Tujuan penggunaan biogas adalah untuk menutupi seluruh konsumsi panas instalasi pengolahan dan menutupi sebagian konsumsi listriknya.

Tingkat peralatan dan kemajuan metatank yang biasa saat ini proses teknologi Bila dimanfaatkan secara optimal akan menghasilkan emisi gas yang tinggi. Pemanfaatan penuh potensi energi ini memungkinkan untuk menggantikan energi yang dikonsumsi dari sumber lain dan mengurangi konsumsi energi yang dihasilkan, oleh karena itu penggunaan biogas sebagai pembawa energi sekunder sangat disarankan dari sudut pandang ekonomi.

Disinfeksi.

Secara umum, desinfeksi lumpur limbah dengan metode kimia, biologi dan fisik dapat dilakukan dengan menggunakan salah satu dari tiga mekanisme aksi berikut:

Suhu tinggi;
Meningkatkan nilai pH;
Kombinasi paparan suhu tinggi dan peningkatan nilai pH.

Dalam semua kasus, durasi paparan yang tepat terhadap mekanisme ini merupakan syarat keamanan sedimen yang menular. Karena mekanisme di atas sebagian beroperasi pada tahap teknologi pengolahan lumpur lainnya (stabilisasi, pengkondisian, pengeringan), maka desinfeksi dapat dan disarankan untuk didefinisikan sebagai tujuan sekunder dari tahap teknologi ini. Dengan dimasukkannya desinfeksi dalam proses pengolahan yang ada, selain mengurangi biaya adaptasi proses, tidak ada biaya lain yang timbul. Disinfeksi juga dapat dilakukan di tempat tersendiri dengan unit khusus (pasteurisasi).

Inertisasi.

Tujuan inertisasi adalah penghancuran atau transformasi komponen organik selengkap mungkin dan, sebagai akibatnya, konversi lumpur limbah menjadi zat mineral yang cocok untuk penyimpanan atau penggunaan. Hal ini diperlukan terutama ketika lumpur limbah, karena struktur dan kuantitasnya, tidak boleh digunakan di daerah sekitar untuk tujuan pertanian atau pertanian, namun harus dibuang ke tempat pembuangan sampah.

Berbagai metode termal digunakan untuk menginerisasi lumpur. Berikut ini yang paling terkenal:

Insinerasi (terpisah dan gabungan);
Gasifikasi;
Pirolisis (dikombinasikan dengan pembakaran atau gasifikasi);
Oksidasi basah.

Pembakaran.

Pembakaran lumpur limbah memberikan keuntungan utama sebagai berikut:

Pengurangan massa dan volume melalui penguapan air dan mineralisasi hampir sempurna fraksi organik dalam lumpur limbah;
Pemusnahan zat organik berbahaya yang terkandung dalam lumpur;
Konsentrasi dan pengikatan zat organik berbahaya dalam sisa pembakaran dan produk pemurnian gas;
Pemanfaatan kandungan energi lumpur itu sendiri.

Oleh karena itu, mengenai perlindungan sumber daya alam Pembakaran lumpur limbah merupakan hal yang kontroversial: di satu sisi, nutrisi tanaman yang berharga hilang, dan di sisi lain, dalam kondisi ekstrim tertentu, energi fosil dapat terakumulasi. Pemanfaatan limbah hasil pembakaran lumpur limbah dapat dipertimbangkan dari segi produksi energi dan kemungkinan penggunaan abu atau terak yang dihasilkan dalam produksi bahan bangunan.

Gasifikasi.

Gasifikasi mengacu pada konversi zat padat atau cair yang mengandung hidrokarbon (misalnya batu bara, biomassa, minyak) dengan bahan gasifikasi (oksigen/udara, uap air) menjadi produk gas. Ini menghasilkan gas sintesis yang mengandung H2, H2O, CO, CO2, CH4 sebagai komponen utamanya. Komponen lain yang dikandungnya adalah H 2 S, COS, HCl, NH 3, HCN dan - tergantung metodenya - selengkapnya konsentrasi tinggi hidrokarbon atau minyak resin. Komposisi pasti gas sintesis bergantung pada:

Komposisi bahan yang digunakan;
Jenis dan jumlah alat gasifikasi;
Kondisi reaksi - suhu dan tekanan;
Kondisi batas kinetik ditentukan oleh metode gasifikasi yang dipilih.

Ketika lumpur limbah menjadi gasifikasi, karena adanya kandungan mineral di dalamnya, bersama dengan gas sintesis, juga muncul butiran atau terak yang rentan terhadap pembentukan endapan dan layak untuk digunakan (misalnya, dalam produksi bahan bangunan) . Suhu minimal harus 850 o C, dan selama gasifikasi diikuti dengan peleburan terak - minimal 1300 o C. Biasanya sedimen dikeringkan hingga CO > 90%. Tergantung pada metode yang digunakan, lumpur limbah harus disiapkan secara berbeda (Tabel 2).

Tabel 2. Metode gasifikasi lumpur limbah

Degassing/pirolisis.

Degassing atau pirolisis (serta semi-coking, karbonisasi atau distilasi kering) adalah dekomposisi termal bahan organik dengan menghilangkan oksigen. Produk dari reaksi pirolisis, di satu sisi, adalah gas dan gas hidrokarbon (gas pirolisis), dan di sisi lain, residu padat seperti kokas yang mengandung sisa bahan inert (kokas pirolisis). Gas pirolisis tidak dapat disimpan dalam waktu lama, dan kokas pirolisis tidak dapat ditempatkan di tempat pembuangan sampah, sehingga keduanya harus segera dibakar atau digasifikasi setelah degassing. Jadi, sehubungan dengan produk yang dihasilkan, degassing harus dianggap sebagai langkah pra-perlakuan yang mengarah pada kombinasi metode untuk tujuan perlakuan akhir hanya dalam kombinasi dengan langkah perlakuan termal kedua.

Ada dua kombinasi metode utama yang diterapkan: metode pembakaran semi-kokas (pirolisis + pembakaran) (Gbr. 5) dan metode Thermoselect (pirolisis + gasifikasi) (Gbr. 6).

Beras. 5. Metode semi kokas dan pembakaran

Metode semi-coking dan pembakaran merupakan metode gabungan pertama yang berhasil diuji di pabrik percontohan.

Beras. 6. Metode termoseleksi

Metode oksidasi basah.

Konsep “oksidasi basah” umumnya menggambarkan oksidasi tanpa api pada zat-zat dalam larutan berair atau dalam bentuk terdispersi dengan oksigen, udara atau zat pengoksidasi lainnya bila tekanan darah tinggi dan suhu. Tahapan utama reaksi oksidasi basah adalah dekomposisi termal, hidrolisis dan oksidasi selanjutnya. Alih-alih oksidasi basah, metode ini disebut LoPrOx dan VerTech.

Menurut metode FerTech, reaksi berlangsung di reaktor bawah tanah pada kedalaman 1200 -1500 m (Gbr. 7).

Beras. 7. Metode FerTech

Kami telah melihat 4 operasi pengolahan lumpur limbah kota utama, yang mencakup berbagai metode dan teknologi. Penggunaan masing-masing metode ini memerlukan pembenaran ekonomi dan lingkungan dalam setiap penerapannya.

Rangkaian artikel yang membahas tentang pengolahan air limbah perkotaan akan segera berakhir. Kami berbicara tentang 4 tahap utama pengolahan air limbah dalam diagram alir proses yang lengkap: pembersihan mekanis, pengolahan biologis, desinfeksi air murni dan pengolahan lumpur - dan mengkaji secara rinci metode dan teknologi masing-masingnya.

Saat menulis artikel, bahan dari manual yang digunakan: “Pengolahan air limbah menggunakan sistem terpusat drainase pemukiman, distrik perkotaan", "Pengolahan air limbah industri", St. Petersburg: Jurnal baru

Salah satu tujuan utama perusahaan ini adalah pemurnian air yang efektif yang diperoleh dari sumber permukaan alami untuk menyediakan air berkualitas tinggi bagi penduduk. air minum. Skema teknologi klasik yang digunakan di stasiun pengolahan air Moskow memungkinkan tugas ini tercapai. Namun, tren penurunan kualitas air di sumber air terus berlanjut karena dampak antropogenik dan standar kualitas yang lebih ketat air minum mendikte kebutuhan untuk meningkatkan tingkat pemurnian.

Dengan dimulainya milenium baru di Moskow, untuk pertama kalinya di Rusia, selain itu skema klasik Teknologi inovatif yang sangat efisien untuk penyiapan air minum generasi baru digunakan. Proyek abad ke-21 adalah pabrik pengolahan modern, di mana teknologi klasik dilengkapi dengan proses ozonasi dan penyerapan karbon aktif. Berkat penyerapan ozon, air menjadi lebih murni polusi kimia, bau dan rasa tidak enak dihilangkan, dan disinfeksi tambahan dilakukan.

Aplikasi teknologi inovatif menghilangkan pengaruh perubahan kualitas musiman air alami, menyediakan penghilang bau air minum yang andal, jaminan keamanan epidemi bahkan dalam kasus kontaminasi darurat pada sumber pasokan air. Secara total, sekitar 50% dari seluruh air yang diolah disiapkan menggunakan teknologi baru.

Seiring dengan diperkenalkannya metode baru pemurnian air, proses desinfeksi juga ditingkatkan. Untuk meningkatkan keandalan dan keamanan produksi air minum dengan menghilangkan klorin cair dari peredaran, pada tahun 2012 transisi semua stasiun pengolahan air ke reagen baru - natrium hipoklorit telah selesai standar negara untuk mengontrol kandungan kloroform dalam air minum, pengujian rezim desinfeksi yang ditargetkan dilakukan, sebagai akibatnya konsentrasi kloroform di Moskow keran air menurut data rata-rata tahun 2018 tidak melebihi 5 – 13 µg/l, dengan standar 60 µg/l.

Skema teknologi pemurnian air artesis bersifat individual untuk setiap fasilitas, dengan mempertimbangkan karakteristik kualitas air akuifer yang dieksploitasi dan memuat langkah-langkah berikut: penangguhan; pelunakan; pengkondisian air menggunakan filter penyerapan karbon; penghapusan kotoran logam berat; desinfeksi dengan natrium hipoklorit atau menggunakan lampu ultraviolet.

Saat ini, di distrik administratif Troitsky dan Novomoskovsky di Moskow, sekitar setengah dari unit pengambilan air memasok air yang telah melalui pemrosesan teknologi.

Pengenalan teknologi baru secara bertahap dilakukan sesuai dengan Skema Umum pengembangan sistem pasokan air, yang menyatakan bahwa rekonstruksi lengkap semua fasilitas pengolahan air akan memungkinkan penyediaan air dengan kualitas terbaik untuk semua penduduk. kota metropolitan Moskow.

Undang-undang Rusia memberlakukan persyaratan yang cukup ketat terhadap kualitas air yang masuk ke pasokan air kota. Stasiun pemasukan air terus dipantau untuk memenuhi persyaratan Gost dan standar sanitasi dan epidemiologi.

Dalam hal kualitas air yang dipasok ke konsumen melalui sistem pasokan air, Rusia berada di peringkat ke-50 di dunia. Kualitas baik Banyak kota yang disuplai dengan air keran. Namun hanya di ibu kota kami, dan baru-baru ini di St. Petersburg, seseorang dapat menikmati kemewahan mabuk langsung dari keran.

Tahapan penjernihan air pada perusahaan air minum

Perusahaan air minum yang menyiapkan dan mendistribusikan air melakukan pengolahan awal sebelum disalurkan ke konsumen:

mekanis – pasir, lumpur dan partikel tersuspensi lainnya dihilangkan;
kimia - untuk menetralkan dan melarutkan kotoran anorganik, serta mengurangi kekerasan hingga standar yang dapat diterima;
bakteriologis - untuk menghancurkan bakteri, iradiasi ultraviolet, ozonasi, atau klorinasi termurah dan karena itu paling umum digunakan.

Namun kualitasnya seringkali tetap di stasiun. Di area antara titik persiapan dan keran Anda, mungkin terdapat pipa yang aus sehingga terjadi kontaminasi sekunder dengan senyawa besi dan logam lainnya. Saat melakukan pekerjaan perbaikan (terutama jika terjadi pelanggaran teknologi), berbagai kontaminan masuk ke dalam pipa, yang mengubah air murni menjadi cairan yang sama sekali tidak diketahui komposisinya.

Anda bisa mengetahui seberapa buruknya dengan melakukan analisis. keran air, berasal dari keran Anda di laboratorium SES bersertifikat mana pun.

Persyaratan air keran

Undang-undang federal memberlakukan persyaratan tertentu pada air minum yang dipasok ke konsumen melalui sistem pasokan air, yang diabadikan dalam standar SanPiN. Ini termasuk:

ciri-ciri organoleptik:

bau - seharusnya tidak ada sama sekali, maksimum yang diperbolehkan adalah 2 poin (bila dipanaskan hingga 20°, sulit untuk merasakan aroma netral);
rasa - menurut standar SanPiN, 2 poin diperbolehkan (pada suhu 20° yang sama ada sisa rasa yang sedikit terlihat);
kekeruhan – maksimum yang diperbolehkan 1,5 mg/l, paling baik transparan sepenuhnya;
warna – sebaiknya tidak berwarna sama sekali, meskipun suhu hingga 20° diperbolehkan pada skala platinum-kobalt;
suhu - indikator terbaik untuk air dingin dianggap dari 7° hingga 12°.

Sifat kimia:

kekerasan – tidak lebih dari 7 (10) mEq/l;
alkalinitas – harus berada dalam kisaran 6,0-9,0;
residu kering (jumlah bahan kering yang tersisa setelah penguapan sampel) – dianggap normal hingga 1000 mg/l;
kemampuan oksidasi - hingga 5 mg-eq/l air akan menjadi bersih, setelah 5 akan menjadi kotor.

indikator radiologi - menentukan keberadaan radionuklida.

Melakukan analisis sendiri

Memeriksa sifat organoleptik air keran cukup sederhana. Untuk melakukan ini, Anda harus mendekatkannya ke cahaya; itu harus transparan dan tidak berwarna. Setelah ini kita tentukan baunya, seharusnya tidak terasa apa-apa.

Bau klorin tidak dianggap sebagai indikator buruk kualitas air, meski cukup berbahaya bagi manusia. Klorin dengan mudah menimbulkan senyawa yang berbahaya bagi kesehatan.

Momen tersulit adalah menentukan rasanya. Jika Anda memutuskan, perlu diingat bahwa air harus terasa netral atau memiliki sedikit sisa rasa yang menyenangkan.

Cara termudah untuk menentukan kesadahan air adalah dengan menyabuni tangan Anda. Semakin baik busa sabun dan semakin banyak busanya, semakin lembut airnya.

Perlu diketahui bahwa jika air memiliki bau atau rasa yang berbeda, maka meminumnya menurut SanPiN dilarang keras. Jika Anda ragu dengan penilaiannya, panaskan sampel hingga 60°, rasa dan bau akan terasa maksimal.

Jika setelah melakukan analisa mandiri Anda yakin airnya bersih dan enak, bukan berarti Anda bisa meminumnya langsung dari keran. Air seperti itu akan aman hanya setelah direbus dan selanjutnya diendapkan. Temperatur yang tinggi akan membunuh sebagian besar mikroorganisme, dan setelah mengendap, kelebihan garam, yang membuat air menjadi keras, akan mengendap di dasar.

Namun analisis independen tidak akan pernah menunjukkan gambaran lengkap tentang komposisi persediaan air. Jalan keluar terbaik adalah dengan melaksanakannya analisis kimia keran air untuk merasa tenang.

Analisis laboratorium komposisi air keran

Cara terbaik dan paling dapat diandalkan untuk menentukan kualitas adalah dengan beralih ke profesional. Pemeriksaan dapat dilakukan di laboratorium bakteriologi SES, perusahaan swasta yang terakreditasi untuk analisis air, serta di tempat penjualan filter penjernih air.

Berdasarkan hasil analisis, Anda akan dapat mengetahui apakah Anda perlu memasang filter multi-tahap di rumah untuk pemurnian air tambahan dan menentukan kartrid pembersih khusus mana yang diperlukan untuk ini. Jika diperlukan pemasangan filter, maka setelah pemasangannya disarankan untuk melakukan uji laboratorium lagi.

Biasanya mereka memeriksa keamanan epidemiologis, tidak berbahayanya komposisi kimia, sifat organoleptik. Sebelum mengambil sampel, jalankan air selama 5-10 menit. Setelah itu, Anda perlu mengarahkan aliran tipis ke dinding kaca atau wadah plastik sampai penuh. Sampel memerlukan wadah dengan volume minimal 0,5 liter, meskipun beberapa laboratorium mungkin memerlukan volume cairan yang berbeda.

Tidak disarankan menggunakan botol bekas minuman manis atau larutan agresif.

Wadah harus diisi sampai paling atas (tidak termasuk keberadaan udara jika memungkinkan). Jika Anda tidak dapat segera menganalisisnya, Anda perlu memasukkan sampel ke dalam lemari es, tetapi tidak lebih dari dua hari. Pastikan untuk menuliskan pada sampel tanggal, waktu, dan lokasi pengambilannya.

Ingatlah bahwa pengujian air keran agak berbeda dengan pengujian sampel dari sumur, sumur, atau sumber lainnya. Pada sampel yang dimurnikan perlu diketahui keberadaan partikel gabungan klorin yang cukup berbahaya bagi kesehatan, dan jumlah sisa klorin bebas.

Mereka mengatakan bahwa jika Anda tidak ingin merusak nafsu makan Anda, Anda tidak boleh pergi ke pabrik pengolahan makanan dan melihat dari mana mereka membuat makanan yang kita makan. Untuk melihat apa yang kita minum dan tidak perlu kemana-mana, ini dia air waduk yang datar dan berlumpur. Tapi apa yang terjadi sebelum sampai ke tangan kita?

Dari sungai ke sungai Jutaan meter kubik air bersirkulasi setiap hari dari pengambilan air di stasiun pengolahan air hingga pengolahan tahap akhir. Dalam foto tersebut - saluran pelimpah di salah satu pabrik pengolahan air limbah Moskow

Oleg Makarov

Sekitar setahun yang lalu, seorang penduduk Portland, ibu kota Oregon, Joshua Seater, karena mabuk, buang air kecil di sebuah kolam, yang sayangnya ternyata merupakan reservoir dengan air minum yang telah diolah. Bajingan itu ditangkap oleh kamera keamanan, dan rekamannya direkam di televisi. Kota itu ngeri - apa yang kita minum?! Untuk memadamkan kepanikan dan menenangkan diri opini publik, pihak berwenang harus menguras seluruh waduk berkapasitas 30 juta liter tersebut. Para pejabat memutuskan bahwa lebih mudah untuk menutup pertanyaan daripada menjelaskan bahwa isi kandung kemih manusia, yang dilarutkan dalam 8 juta galon air bersih, tidak akan terlihat dengan cara apa pun - baik dalam rasa maupun warna. Mereka yang tetap tenang dan akal sehat benar-benar bingung: urin manusia mungkin adalah benda paling tidak berbahaya yang bisa dimasukkan ke dalam tangki seperti itu. Perairan terbuka dihuni oleh burung, amfibi, dan serangga, yang kesemuanya tidak hanya memenuhi kebutuhan alaminya akan air, tetapi juga mati yang berarti membusuk.

Filter untuk proses yang disebut ultrafiltrasi. Berkat pori-pori terkecil dengan diameter 0,01 mikron, filter membran selulosa asetat tersebut mampu menghilangkan bahkan bakteri dan virus dari air.

Dimana kita bisa mendapatkan air bersih?

Bahkan di laboratorium Anda bisa mendapatkannya secara mutlak air bersih, yang tidak mengandung larutan apa pun, tidak mungkin dilakukan, sama seperti tidak mungkin memperoleh ruang hampa 100%. Terutama tidak ada tempat untuk mendapatkannya dari alam - beberapa mineral harus terlarut di dalamnya, terdapat suspensi koloid dan padat, serta organisme hidup, sisa-sisa dan produk limbahnya. Air diambil dari sumur artesis, biasanya lebih termineralisasi, lebih kaku, namun relatif bebas dari polusi antropogenik dan bahan organik. Namun, jika kita berbicara, misalnya, tentang Moskow, yang merupakan konsumen air terbesar di negara itu (sekitar 3,7 juta meter kubik air minum per hari), maka bagi ibu kota, cadangan air artesis lokal kecil dan tidak ada sama sekali. memenuhi kebutuhan kota metropolitan. Moskow mengambil air dari dua sumber permukaan utama - Volga (melalui Kanal Moskow dan rangkaian waduk) dan Sungai Moskow, atau lebih tepatnya, dari waduk yang terletak di hulu sungai dan di anak-anak sungainya. Sistem waduk Vazuza di perbatasan wilayah Tver dan Smolensk juga dapat mengisi ulang sumber Volga dan Moskvoretsky. Saluran air mengatur aliran sungai dan mencegah keluarnya air lelehan, sehingga menumpuk di waduk. Tapi apa yang dibawa oleh air lelehan? Produk minyak bumi dan hasil pembakarannya, pupuk kimia dari ladang, dan banyak jejak aktivitas manusia lainnya yang sangat tidak sehat bagi kesehatan di wilayah Moskow yang relatif padat penduduknya. Oleh karena itu, agar semua air ini dapat diminum, air tersebut harus dimurnikan secara serius, dan teknologi pemurnian harus terus ditingkatkan untuk memenuhi kondisi baru.

Ultrafiltrasi dan penyerapan ozon adalah yang paling banyak teknologi modern, diterapkan hari ini di bidang pengolahan air. Metode penyerapan ozon (digunakan di unit baru stasiun Rublevskaya dan Barat) terdiri dari kombinasi penggunaan ozonasi dan proses penyerapan menggunakan karbon aktif bubuk atau granular.

Ada empat stasiun pengolahan air yang beroperasi di Moskow. Dua di antaranya - Utara dan Timur - terlibat dalam pemurnian air Volga yang mengalir melalui kanal Moskow-Volga, dua lainnya - Rublevskaya dan Barat - mengambil air yang mengalir melalui Sungai Moskow. Penyiapan air minum tidak lagi berteknologi tinggi, dan tahapan utama dari proses ini sudah diketahui dengan baik. Ini adalah pra-klorinasi, perlakuan reagen, sedimentasi, filtrasi dan desinfeksi. Namun karena persyaratan baru diberlakukan pada kualitas air saat ini, dan “kualitas” polusi perairan permukaan sayangnya, hal ini juga meningkat; dalam beberapa tahun terakhir, teknologi baru telah diperkenalkan di fasilitas Mosvodokanal untuk menghilangkan segala jenis kotoran yang tidak menyenangkan dari air minum - dari logam berat hingga virus. Pada tahun 2006, berdasarkan stasiun pengolahan air Barat, stasiun pasokan air Barat Daya didirikan, di mana teknologi modern menemukan perwujudannya yang paling radikal.

Klorin sudah pensiun

Dengan menggunakan skema pengolahan air di stasiun khusus ini, kita akan membahas secara singkat bagaimana sebenarnya air kotor dan berlumpur dari waduk terbuka menjadi air minum bersih. Sejak awal, air Sungai Moskow yang diambil menggunakan pompa pengangkat pertama dapat diklorinasi terlebih dahulu (dalam kasus ini polusi berat). Selama bertahun-tahun, klorinasi adalah yang paling banyak dilakukan metode yang efektif desinfeksi, membersihkan air dari bakteri patogen. Hanya ada satu masalah: klorin cair beracun dan merupakan zat pengoksidasi kuat. Tentu saja, dalam konsentrasi yang ada dalam air olahan, tidak ada masalah yang diharapkan darinya, namun untuk menjamin kelancaran proses klorinasi, klorin cair harus disimpan dalam jumlah banyak, dan kemudian dapat menjadi faktor perusak yang serius dalam air. peristiwa bencana akibat ulah manusia atau serangan teroris. Oleh karena itu, sejak 2009, instalasi pengolahan air Moskow mulai memperkenalkan zat lain yang mengandung klorin aktif - natrium hipoklorit. Zat ini tidak kalah dengan klorin dalam efek desinfektannya, namun lebih aman.

Ozonasi adalah salah satu metode utama pemurnian air. Ini adalah foto sejarah dari kolam kontak tempat terjadinya ozonasi di Vostochnaya bangunan air(Moskow).

Jika klorinasi awal tidak diperlukan, air segera masuk ke ruang pra-ozonasi. Ozonasi adalah metode pemurnian air yang sudah lama ada. Menjadi zat pengoksidasi yang kuat, molekul tiga atom oksigen yang tidak stabil hancur senyawa kimia, membentuk rasa, bau dan warna air, serta mengoksidasi pengotor logam. Ozon sendiri berfungsi sebagai koagulan, mengubah beberapa zat terlarut menjadi suspensi, yang lebih mudah diendapkan atau disaring. Ozonasi terjadi di ruang tertutup yang mencegah kebocoran gas. Oksigen digunakan udara atmosfer, yang dikeluarkan, didinginkan dan dikeringkan, dan kemudian dilewatkan melalui pelepasan listrik. Campuran ozon-udara dihembuskan ke dalam air melalui diffuser keramik berlubang kecil, dan kemudian gas buang dipaksa (dengan bantuan katalis dan suhu tinggi) untuk kembali ke keadaan O2 semula.

Air yang telah mengalami ozonisasi awal tentunya masih jauh dari penjernihan sempurna karena masih cukup banyak mengandung pengotor berupa suspensi koloid dan suspensi halus. Dalam mixer khusus yang terdiri dari empat baskom berturut-turut, koagulan (aluminium polioksiklorida) ditambahkan ke dalam air - suatu zat yang menyebabkan suspensi kecil terkumpul menjadi gumpalan yang lebih besar. Reagen khusus ditambahkan untuk mengendapkan pengotor dan membentuk flok (bahan kimia pembentuk flok disebut flokulan).

Skema pemurnian air di Pabrik Air Barat Daya

Setelah itu, air memasuki tangki pengendapan, tempat kotoran mengendap, membentuk apa yang disebut lumpur kontak (sebagian dialirkan ke saluran pembuangan, dan sebagian dikembalikan ke mixer, yang mendorong koagulasi). Setelah selesai mengendap, air diklarifikasi dan dikirim ke ruang ozonasi ulang.

Virusnya tidak akan bisa menular

Siksaan air tidak berakhir di situ. Jika perlu, pada ruang berikutnya ditambahkan koagulan dan sorben berupa bubuk karbon aktif ke dalam air. Batubara menyerap sisa-sisa zat organik (misalnya pestisida), yang kemudian akan dikeluarkan dari air selama penyaringan multi-lapis berikutnya. Filter yang diisi dengan lapisan pasir (bawah) dan hidroantrasit (atas) akan menyerap sisa-sisa suspensi padat terakhir. Pada titik ini, siklus pemurnian tradisional hampir selesai, namun untuk pengolahan air yang lebih baik, tautan berteknologi tinggi lainnya telah ditambahkan ke dalamnya - ultrafiltrasi.

Sistem pasokan air Moskow mencakup 15 waduk dengan total volume berguna 2,3 miliar m3. Total hasil air adalah 11 juta m 3 /hari, 2,5 - 3 kali lebih tinggi dari kebutuhan ibu kota saat ini akan air yang digunakan untuk kebutuhan rumah tangga dan minum.

Ruang ultrafiltrasi menampung seluruh rangkaian filter berbentuk balon yang disusun dalam blok-blok dalam empat baris. Setiap silinder plastik mengandung 35.500 membran serat berongga selulosa asetat. Porositas serat adalah 0,01 mikron, cukup untuk menahan bakteri dan virus di dalam filter. Selain itu, bahkan setelah melalui banyak tahap pemurnian, air tetap mempertahankan rangkaian unsur mikro mineral yang diperlukan manusia yang terlarut di dalamnya. Pengolahan air diakhiri dengan desinfeksi akhir: natrium hipoklorit digunakan lagi untuk klorinasi, dan air amonia juga ditambahkan. Hal ini tidak diperlukan (bakteri dan virus tersaring) jika air sampai ke konsumen langsung dari instalasi pengolahan air, tapi... sebelum air mengalir dari keran di apartemen, ia harus melalui perjalanan yang jauh melalui jaringan pipa. , yang kualitasnya, secara sederhana, tidak merata, dan melalui gardu air dengan tangki, di mana kemungkinan besar terjadi reinfiltrasi bahan organik berbahaya. Air yang diolah dengan reagen akan tahan terhadap infeksi untuk waktu yang lama.

Air limbah saat ini dianggap tidak hanya sebagai objek pengolahan, tetapi juga sebagai sumber daya. Biogas dihasilkan dari lumpur organik yang dipisahkan dari air limbah melalui fermentasi anaerobik di dalam reaktor. Sedimen yang sama digunakan sebagai kompos untuk menyuburkan tanah. Energi diekstraksi dari air limbah menggunakan pompa panas.

Dan bersihkan lagi!

Air yang diambil dari waduk untuk kebutuhan kota besar dimurnikan dua kali, yaitu diubah menjadi air minum dan diubah menjadi air limbah. Empat stasiun di Moskow juga memurnikan air limbah, tetapi teknologi untuk mengembalikan kelembapan ke alam agak berbeda dengan pengolahan air.

Pertama, air limbah disaring melalui jeruji logam, sehingga sampah padat rumah tangga dipisahkan dari air (dibawa ke TPA sebagai sampah biasa). Kemudian, pengotor mineral padat diendapkan dalam apa yang disebut perangkap pasir, setelah itu air dialirkan ke tangki pengendapan utama, di mana sedimen yang berasal dari organik jatuh ke dasar. Selanjutnya, di tangki aerasi, air limbah diolah secara biologis dengan menggunakan lumpur aktif. Setelah menghabiskan waktunya, lumpur aktif dipisahkan dari cairannya di tangki pengendapan sekunder. Yang tersisa hanyalah prosedur desinfeksi, dan di sini dilakukan dengan menggunakan radiasi UV (dan bukan klorin atau turunannya), setelah itu air yang dimurnikan dibuang ke sungai di lembah Moskvoretsky. Siklusnya selesai.