Системи водопостачання, водовідведення та очистки води в Україні

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Системи водопостачання, водовідведення та очистки води в Україні

Гіроль М.М. д.т.н., проф.,

Семчук Г.М., к.т.н., доц.

В матеріалах статті наведено аналіз стану систем водопостачання, водовідведення та очистки води в Україні, відзначені загальні тенденції щодо їх розвитку.

In materials of the article the analysis of the state of the systems of water-supply, overflow-pipe and cleaning of water is resulted in Ukraine, general tendencies are marked in relation to their development.

Питне водопостачання в Україні здійснюється як з поверхневих, так і з підземних джерел. При цьому близько 70% усієї питної води, що споживається у державі, забирається з поверхневих, а решта (30%) - з підземних джерел водопостачання.

Якість води основних джерел централізованого водопостачання значною мірою є суттєво відмінною від фонових значень її параметрів, що обумовлене незадовільною водогосподарською діяльністю, забрудненням річкового стоку і підземних водоносних горизонтів органічними сполуками, фенолами, нітратами, нафтопродуктами, патогенними мікроорганізмами тощо (рис.1.). Значно загострюється проблема водопостачання населення у сільській місцевості у зв`язку з повсюдним хімічним та бактеріальним забрудненням водних джерел.

В Автономній Республіці Крим, у Донецькій, Луганській, Херсонській, Хмельницькій, Одеській, Київській та ряді інших областей, у містах Вінниці, Одесі, Житомирі немає альтернативних джерел централізованого питного водопостачання та економічно прийнятних технологій для очищення води окремих водозаборів. Водопостачання Великої Ялти повністю залежить від водосховищ, з яких вода у місто подається по тунелю.

Централізованим питним водопостачанням забезпечене населення всіх 445 міст країни, 829 із 911 селищ міського типу (91% їх загальної кількості) та 6,5 тис. із 28,6 тис. сільських населених пунктів. Майже 70% сільського населення користується для питних потреб місцевими джерелами (до яких належать більш як 1,8 млн. шахтних і більш як 580 тис. дрібнотрубчастих колодязів, численні саморобні каптажі, прируслові копанки тощо, які загалом перебувають у незадовільному санітарному стані) або привізною водою. В 123 населених пунктах біля 16% питної води подається з відхиленням від вимог чинного стандарту (загальна жорсткість, сухий залишок, вміст заліза, марганцю, фтору, нітратів, амонійних сполук тощо) [1].

Рис.1. Якість води джерел централізованого питного водопостачання [1]

Близько 290 спеціалізованих підприємств галузі щодоби подають споживачам 7 млн.м³ питної води, 5,5 млн.м³ стічних вод відводять через системи каналізації.

Потужність насосних станцій першого підйому на водозаборах нині становить близько 33 млн. м³/добу. Загальна продуктивність насосних станцій другого підйому становить близько 25 млн. м³/добу при загальній потужності міських систем водопостачання 22 млн. м³/добу.

Протяжність комунальних водопровідних мереж сягає 104 тис. км, додатково використовуються водогінні системи, що перебувають в підпорядкуванні інших органів виконавчої влади. Загальна протяжність водопровідних мереж в Україні становить приблизно 180 тис. км, з яких 112 тис. км знаходяться у системах міського водопостачання. Близько 91 тис. км трубопроводів визначені як магістральні водоводи (30 тис. км) та вуличні мережі (61 тис. км). Довжина квартальних трубопроводів становить 19 тис. км. У сільській місцевості протяжність водопровідної мережі становить 70,7 тис. км.

Вартість водопровідної мережі становить 60-70% загальної вартості основних фондів водопровідних підприємств, і тому вона є найбільш витратною для обслуговування та відновлення. Стан мережі має значний вплив на такі загальні показники діяльності водопровідних підприємств, як енергоспоживання, якість води, її втрати, видатки на експлуатацію і технічне обслуговування системи.

Однією з головних умов сталого розвитку держави, поліпшення добробуту і здоров'я її населення є забезпечення питною водою належної якості і в достатній кількості. Право споживачів на забезпечення питною водою, якість якої відповідає державним стандартам, закріплене Законом України Про питну воду та питне водопостачання (стаття 22).

В Україні з 1 січня 2000 року поетапно вводиться в дію новий нормативний документ щодо якості питної води - Державні санітарні правила і норми Вода питна. Гігієнічні вимоги до якості води централізованого господарсько-питного водопостачання (ДСанПіН № 136/1940 від 15.04.1997 р.), затверджені наказом МОЗ від 23 грудня 1996 р. № 383. Цими нормами передбачений контроль якості питної води за 56-ма інгредієнтами на відміну від 28 показників, які регламентує ГОСТ 2874-82 Вода питьевая. Новий нормативний документ передбачає проведення досліджень і контролю якості питної води за 30 новими інгредієнтами і запроваджує особливо жорсткі вимоги щодо таких показниках, як окисність, вміст загального органічного вуглецю, пестицидів та хлорорганічних сполук, а вимоги до вмісту такої речовини, як хлороформ (не більше 60 мкг/л) є набагато жорсткішими, ніж у Рекомендаціях Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ) та в СанПиН 2.1.4.559-96 Питьевая вода и водоснабжение населенных мест (Росія) - не більше ніж 200 мкг/л. Не менш жорсткими є вимоги щодо таких показників складу питної води, як бор, кадмій, мідь, ртуть, нітрати тощо.

Вся вода, яка надходить до централізованих систем господарсько-питного водопостачання, перед надходженням до споживачів повинна проходити відповідне очищення для досягнення нормативних вимог стандарту на питну воду. Підземна вода, що не має відхилень від стандарту за фізико-хімічними показниками якості, потребує надійного знезараження. На практиці процес знезараження води складається з 2-х стадій - первинного та вторинного хлорування. В розвинених країнах світу проводяться дослідження і пошук альтернативних методів знезараження води з метою скорочення вмісту в питній воді хлорорганічних сполук.

Зі спеціальних методів обробки води підземних джерел в України досить широко використовується знезалізнення. Для реалізації зазначеного процесу на невеликих водозаборах (до 8 тис. м³/добу) застосовуються фільтри заводського виготовлення. Водоочисні станції і водозабори потужністю понад 10 тис. м³/добу побудовані із залізобетону. На всіх установках, незалежно від їх продуктивності та конструкції, реалізований метод знезалізнення, принцип якого полягає у спрощеній аерації (за рахунок контакту води з повітрям) та в наступному фільтруванні крізь шар фільтруючого матеріалу. Очищення підземних вод від інших нестандартних складових (сполук марганцю, фтору, жорсткості тощо) в умовах водопровідних станцій у нашій країні не проводиться, хоча методи кондиціювання води щодо цих показників розроблені.

Вся вода з поверхневих джерел, яка є більш забрудненою порівняно з підземною, перед надходженням до споживачів піддається очищенню. Водопровідні станції з поверхневим водозабором мають досить різну потужність: від 3-5 тис. до 900 тис. м³/добу. Технологічний процес очищення поверхневих вод включає такі основні стадії: коагуляція фільтрування знезараження. Принципово цей процес може бути реалізований в одно- або двоступеневих схемах водопідготовки.

Найбільш поширеними в Україні є двоступеневі схеми підготовки води. На невеликих водопровідних станціях (до 20 тис. м³/добу) застосовуються такі технологічні схеми: два ступеня фільтрів, відстійники - фільтри, прояснювачі із завислим шаром осаду - фільтри. Двоступеневе фільтрування застосовується тільки на двох водопровідних станціях: у містах Коростень (на одному блоці) та Полонне.

На вітчизняних водопровідних станціях невеликої потужності використовується технологічна схема прояснювачі із завислим шаром - швидкі фільтри. При стабільній якості води у поверхневому джерелі такі споруди працюють достатньо ефективно (наприклад, у м. Богуслав Київської області).

На водопровідних станціях середньої і великої потужності (понад 25 тис. м³/добу) в основному застосовується так звана класична двоступенева схема очищення, яка включає горизонтальні відстійники і швидкі фільтри.

Як позитивний приклад можна навести досвід роботи очисних споруд централізованого водопостачання м. Києва (Дніпровський і Деснянський водозабори), де вода проходить двоступеневу очистку та знезараження. На водопровідних станціях впроваджені автоматизовані системи дозування хлору, які забезпечують високу надійність, точність та безпеку роботи. Завдяки зменшенню доз хлорування загальне використання хлору знижене у 1,5-2 рази. Завдяки активному використанню хлораміачної технології обробки води в останні 3 роки у питній воді, що подається в міські водопроводи, вміст хлороформу не перевищував нормативного (60 мкг/л) і в середньому становив 20-30 мкг/л.

Необхідно відновити практику обробки промивних вод і осадів на водопровідних станціях. Застосовувана технологія підготовки промивних вод перед скидом в водойми, що переважно базується на відстоюванні води, потребує суттєвого вдосконалення.

Запас міцності систем ВКГ не довічний, про що свідчить постійне збільшення кількості аварій (2-4 аварії на 1 км водопровідної мережі) та невиробничих втрат води (витоки в середньому по країні перевищили 30-40%). За енергоспоживанням галузь є однією з найбільш енергоємних у країні. Річне споживання електроенергії становить близько 8 млрд. кВт•годин, що дорівнює виробництву електроенергії майже всім каскадом Дніпровських гідроелектростанцій. Питомі витрати електроенергії на подачу води в Україні перевищують аналогічні показники європейських країн в 1,8-2,6 рази.

Централізованими системами водовідведення забезпечені 432 міста (або 95% їх загальної кількості), 504 селища міського типу (57%) та 834 сільські населені пункти (3%), решта взагалі не мають централізованих систем каналізації. Загальна протяжність комунальних мереж каналізації - 35,0 тис.км. Послугами централізованих систем водовідведення користується лише близько 8,8% сільського населення, що становить не більше ніж 1,4 млн. осіб (рис.2).

Рис.2. Забезпеченість населення України послугами водовідведення

питна вода якість

Із 52 млн.м³ стічних вод, що надходять у централізовані мережі водовідведення сіл, приблизно 22% не проходять очистку та скидаються неочищеними, 37% перед скидом у водні об'єкти проходять первинну очистку і 41% проходять первинну та вторинну очистку.

Завантаження існуючих станцій очистки стічних в середньому становить близько 22% потужності.

На території міст України існує понад 1,7 тис. каналізаційних насосних станцій (КНС), на яких встановлено близько 7 тис. насосів.

Понад 80% стічних вод, що утворюються в комунальному господарстві, проходять очистку на станціях механічної та біологічної очистки.

Незважаючи на те, що за останнє десятиріччя потужність каналізаційних споруд значно збільшилася, що дало змогу довести ступінь біологічного очищення міських стічних вод до 95%, показник екологічної безпеки, який характеризує відповідність потужностей водопроводу і каналізації, залишається дуже низьким як по країні в цілому, так і в більшості областей.

На більшості станцій очистки стічних вод утворюються величезні обсяги недостатньо зневодненого та частково нестабілізованого осаду. Більша частина осаду подається для зневоднення на великі мулові майданчики, розташовані на околицях міст. Внаслідок відсутності подальшої обробки, рік у рік відмічається зростання обсягів осаду і мулу (щороку близько 40 млн. тонн), що становить реальну загрозу вторинного забруднення довкілля.

Загальнодержавний потенціал енергозбереження на каналізаційних насосних станціях можна оцінити на рівні 20-50%. Такі ж значення очікуються і в господарстві очистки стічних вод. Отже, загальна економія електроенергії в каналізаційному господарстві України може скласти 0,5-1 млрд. кВт-год/рік.

Залишається гострою проблема щорічного скиду у водойми високомінералізованих шахтних та кар'єрних вод Кривбасу і Західного Донбасу.

Для відновлення та стратегічного розвитку систем водопостачання, водовідведення і очистки води необхідно звернути особливу увагу на підготовку та перепідготовку працівників усіх підрозділів галузі зорієнтованих на світовий рівень техніки, технології, будівельних матеріалів. Водопровідно-каналізаційні підприємства держави, очолювані менеджерами що опанували сучасний рівень цього мистецтва навіть за скрутних фінансово-економічних умов галузі функціонують стабільно, рентабельно, активно відновлюють та осучаснюють матеріально-технічну базу надаючи послуги на визначеному в державі рівні.

Висновки

1. Особливої актуальності набуває питання запровадження сучасних форм менеджменту в системі експлуатації систем водопостачання і водовідведення.

2. Застосування сучасних технологій, матеріалів, обладнання - шлях до раціоналізації та удосконалення роботи систем водопостачання та водовідведення при будівництві.

3. Невідкладною проблемою є залучення на усі щаблі галузі працівників, що мають сучасну фахову підготовку.

4. Слід звернути особливу увагу на вирішення проблеми утилізації промивних вод, осадів та відходів усіх водоканалів України.

5. Національна доповідь щодо якості питної води та стану питного водопостачання в Україні у 2003, 2004, 2005 році (3 випуски).

Размещено на Allbest.ru