Водопостачання колись і тепер

О. І. Павлов

Історія походження всього живого вчить нас, що життя народилася у воді. Ми самі на дев'ять десятих складаємося з води, а в деяких тварин вміст рідких складових частин доходить до 99 відсотків. Тому ні одна істота не може обходитися без води: нею живі і рослинний, і тваринний світ. Від безводдя, від спраги, гинуть швидше, ніж від голоду. Неодноразові приклади голодовок на пари і за умовою показали, що без їжі, але при великій кількості пиття, людина може прожити понад сорок днів, і зберегти не тільки здатність до подальшого життя. але і здоров'я. Але без води загибель настає нерідко вже через дві-три доби, - у залежно від температури, обставин і особистого схильності. Велика частина рослин, позбавлених їжі, тобто так чи інакше роз'єднаних з землею, швидко засихають; але рясно змочені вологою - можуть ще довгий час залишатися свіжими і зберігати повну життєздатність.

У глибокій давнину, коли більшість історичних народів тулилося в східному куті Середземного моря, у місцевостях, не багатих краплями ночі, - за володіння джерелами та водами велися війни, подібно до того, як і тепер в багатьох маловодних країнах напівдикі кочівники вступають в запеклі бої з-за криниць чи джерел живої води.

Від більш близьких до нас часів збереглася вже не пам'ять про битви за володіння водою, а пам'ятники численних перемог людини над природою в боротьбі за можливість під кожного часу вгамовувати спрагу і напувати стада, ниви і сади.

Водопровідні канали в Сирії, Месопотамії, Середньої Азії, Аравії, Персії, Єгипті, на плоскогір'ях центральної Америки та Азії, - частиною збереглися, частиною зруйновані, - свідчать про те, до якої глибокої, сивий, переважно навіть доісторичної старовини, відносяться турботи людини про водопостачання. У більшості ці споруди досить примітивні - канави, облицьовані камінням та забезпечені загатами і перегородками.

Пізніше зустрічаються вже великі пам'ятники культури та благоустрою: такі римські акведуки (водопроводи). У багатьох населених місцевостях часів Римської республіки ми знаходимо залишки систем підземних труб, цілком схожих з нинішніми і мали на меті безпосередньо вводити воду в приватні будинки, лазні, громадські водойми. Найбільш досконала і широко розгалужена система була, звичайно, в Римі, столиці кесарів, що володіли, крім того і водовідвідної мережею труб, тобто тим, що ми нині називаємо каналізацією.

На думку про питних водопроводах наштовхнуло римлян, звичайно, забруднення місцевих природних водоймищ. Тибр часів імперії був уже дуже забруднений; в нього відводилися нечистоти всього Риму через підземні канали, один з яких, називався «Cloaca magna», частиною зберігся до наших днів. У порівнянні з нашої Невою, Тибр - мізерна річечка, а Рим налічував тоді понад 1,5 мільйона жителів! Можна собі уявити, на що звернули його води ... Тому чиста вода подавалася в Рим дуже здалеку - з Апеннінських гір, за відкритими водотоках, високо піднятим над землею, в самому ж місті вона самопливом розходилася по мережі труб у приватні приміщення, лазні та громадські водойми.

Коли Рим упав, жителі його розвіялись, а на руїнах імперії почали господарювати що прийшли з сходу варвари, - тоді перестали діяти і водопостачання. Тибр, з зменшенням народонаселення, став, ймовірно, чистіше, і він знову почали брати воду для пиття і їжі, а гігієнічні та культурні навички класичних народ забув. Коли ж населення знову розмножувались, і забруднення вод почало відігравати важливу роль у захворюваннях, - повинно було пройти не мало років, поки страшні морової пошесті і заразні хвороби органів травлення не нагадали людству про водопроводах давнину.

Правда, вже в Наприкінці XVII століття ми зустрічаємося в Європі з турботами про чистої питної води, але з повною силою проникають вони в життя культурного людства не раніше початку XIX століття, а у нас в Росії - навіть другий його половини. Петербурзькі старожили добре пам'ятають, як ще в 60-х роках минулого століття водовози брали воду прямо з Фонтанки і розвозили по місту цю каламутну, дуже підозрілу рідину. «Невська вода» вважалася верхом досконалості і свого роду розкішшю. Та й не в одній тільки Росії вказівки на питну воду, як на джерело епідемічних захворювань, зустрічалися усмішкою; потрібен був цілий арсенал бактеріологічних досліджень, цілі томи трактатів про мікроорганізмах, щоб людство прозріла. І як раніше говорили про всеочіщающем дії води, як тепер стали вимагати дешевих і простих засобів для її оздоровлення.

Не будемо зупинятися на виморожування, кип'ятінні і перегоні: у малих розмірах вони цілком придатні і з успіхом застосовуються. Але у великих - для водопостачання цілих міст - вони безсилі, за дорожнечею і складності. Виходячи з положення, що оздоровлення води не повинно зменшувати в ній змісту корисних складових частин, - всі зусилля гігієністів останніх років були спрямовані на вишукування способів знезараження води, винищення що знаходяться в ній хвороботворних організмів. Таких способів існує в даний час кілька; з них головний - «озонізація води», на якій і зупинимося докладніше.

Відомо, що озон - особливий стан кисню повітря, дуже нетривке з'єднання (O3), володіє своєрідним запахом і високою окисної здатністю. Цей окислювальний процес - не що інше, як свого роду згоряння, що відбувається, не в повітрі, а в будь-якому середовищі, але без полум'я і диму: струмінь повітря, збагачена озоном, вводиться в заражену мікроорганізмами середовище (воду), причому молекули озону, зустрічаючись з органічними речовинами, розпадаються і окислюють, інакше -- «Спалюють» їх. Така доля всіх хвороботворних бактерій і мікроорганізмів, що піддаються дії струменя озонованого повітря або води.

Щоб не витрачати дорогоцінного озону на окислення нешкідливих органічних домішок, які можуть бути видалені прямим шляхом, воду, до озонування, фільтрують: у це - у фільтрації і озонациі - і полягає суть новітнього процесу знешкодження заражених хвороботворними мікроорганізмами питних вод. Озонування води має вже свою історію. Вперше апарати для добування озону були побудовані в 1857р. фірмою Сіменса і Гальське, яка, завдяки своєму першості в електротехнічної промисловості, майже монополізувала нині пристрій фільтро-озону станцій. Озонатор 1857р. складався з трубчастих газопріемніков, що наповнюються попередньо висушеним атмосферним повітрям, кисень якого частиною перетворюється на озон під дією струмів високої напруги. Токи, що застосовувалися Сіменсом і Гальське в 1857р., Мали напругу лише в кілька десятків вольт; в даний час напруга доводиться до 7000 вольт. Повітря, що пройшло через озонатори, вдувається потім крізь сітообразний наконечник у попередньо відфільтровану і відстояну воду, причому відбувається окислення які полягають в ній мікроорганізмів, або так звана «Стерилізація» води. Залишається тільки зібрати останню в водоприймачів і подати в мережу.

Останнім словом стерилізаційної техніки є Петербурзька водоочисні станція (на Пеньковий вулиці).

Рис. 1. Як влаштована водоочисні станція в Санкт-Петербурзі 1 - повітря; 2 - батарея озонаторів; 3 - озон; 4 - емульсер; 5 - стерилізаційна башта; 6 - швидкодіючий фільтр; 7 - каскади; 8 - відстійник; 9 - басейн для чистої води; 10 - прилад для дозування коалюганта; 11 - насос; 12 - сира вода

На рис.1 наочно видно, як сира Невська вода накачується насосом у величезні водойми, звані «відстійниками». У цих відстійниках вона перемучівается з сірчанокислим глиноземом, так званим «коаг'юлянтом», що сприяє якнайшвидшому осадження зважених у воді органічних частинок; потім відстояну вода тече з особливих трубках у швидкодіючі американські фільтри з мішалками. На мал.2 ліворуч, видно відстійники, а праворуч фільтри. Крім того фільтри зображені окремо на ріс.2б.

Рис. 2. Відстійники і фільтри (а); фільтри (б)

З фільтрів отмученная у відстійниках і відфільтрована вода надходить у емульсери, в яких змішується (емульсіруется) з сильною струменем повітря, що пройшло батареї озонаторів.

З емульсеров вода вганяють по трубках на саме дно високих циліндричних приймачів, званих «стерилізаційних вежами». Разом з водою захоплюються на дно атмосферне повітря і озон, потім піднімається на поверхню бульбашками, при ніж знезаражуються останні сліди мікроорганізмів, не гинуть під час емульсаціі. Надлишок озону, розчиненого у воді, виділяється під час проходження останньої через «каскади» до надходження в басейни для чистої води.

Як далекі описані вище стерилізаційні пристосування від колишніх примітивних фільтрів з вугіллям, войлоком і пісковими прокладками, або же пластами ніздрюватого пісковика, що затримують лише дотикову муть! Якби гігієністи XVIII століття заглянули на сучасну фільтро-озону станцію, вони стали б у глухий кут перед наповнюють її складними механізмами, і з трудом повірили б, що перед ними не більш як ділянка мережі, що постачає населення чистою питною водою.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.nt.org/