Водоснабжение прежде и теперь
Водоснабжение прежде и теперь
О.И.Павлов
История
происхождения всего живого учит нас, что жизнь родилась в воде. Мы сами на
девять десятых состоим из воды, а в некоторых животных содержание жидких
составных частей доходит до 99 процентов. Поэтому ни одно существо не может
обходиться без воды: ею живы и растительный, и животный мир. От безводья, от
жажды, гибнут скорее, чем от голода. Неоднократные примеры голодовок на пари и
по уговору показали, что без пищи, но при обилии питья, человек может прожить
свыше сорока дней, и сохранить не только способность к дальнейшей жизни. но и
здоровье. Но без воды гибель наступает нередко уже через двое-трое суток, – в
зависимости от температуры, обстановки и личного предрасположения. Большая
часть растений, лишенных пищи, т.е. так или иначе разобщенных с землею, быстро
засыхают; но обильно смоченные влагой – могут еще долгое время оставаться
свежими и сохранять полную жизнеспособность.
В
глубокой древности, когда большинство исторических народов ютилось в восточном
углу Средиземного моря, в местностях, не изобилующих влагою, – за обладание
источниками и водами велись войны, подобно тому, как и теперь во многих
маловодных странах полудикие кочевники вступают в ожесточенные бои из-за
колодцев или источников живой воды.
От
более близких к нам времен сохранилась уже не память о битвах за обладание
водой, а памятники многочисленных побед человека над природой в борьбе за
возможность во всякое время утолять жажду и поить стада, нивы и сады.
Водопроводные
каналы в Сирии, Месопотамии, Средней Азии, Аравии, Персии, Египте, на
плоскогорьях центральной Америки и Азии, – частью сохранившиеся, частью
разрушенные, – свидетельствуют о том, к какой глубокой, седой, частью даже
доисторической старине, относятся заботы человека о водоснабжении. В
большинстве эти сооружения довольно примитивны – канавы, облицованные камнями и
снабженные запрудами и переборками.
Позднее
встречаются уже великие памятники культуры и благоустройства: таковы римские
акведуки (водопроводы). Во многих населенных местностях времен Римской
республики мы находим остатки систем подземных труб, вполне схожих с нынешними
и имевших целью непосредственно вводить воду в частные дома, бани, общественные
водоемы. Наиболее совершенная и широко разветвленная система была, конечно, в
Риме, столице кесарей, обладавшем, сверх того и водоотводной сетью труб, т.е.
тем, что мы ныне называем канализацией.
На
мысль о питьевых водопроводах натолкнуло римлян, конечно, загрязнение местных
естественных водохранилищ. Тибр времен империи был уже очень загрязнен; в него
отводились нечистоты всего Рима через подземные каналы, один из которых,
называвшийся «Cloaca magna», частью сохранился до наших дней. В сравнении с
нашей Невой, Тибр – ничтожная речушка, а Рим насчитывал тогда свыше 1,5
миллиона жителей! Можно себе представить, во что обратились его воды... Поэтому
чистая вода подавалась в Рим очень издалека – из Апеннинских гор, по открытым
водотокам, высоко поднятым над землею; в самом же городе она самотеком
расходилась по сети труб в частные помещения, бани и общественные водоемы.
Когда
Рим пал, жители его рассеялись, а на развалинах империи стали хозяйничать
пришедшие с востока варвары, – тогда перестали действовать и водопроводы. Тибр,
с уменьшением народонаселения, сделался, вероятно, чище; из него опять начали
брать воду для питья и пищи, а гигиенические и культурные навыки классических
народов позабылись. Когда же население вновь размножилось, и загрязнение вод
стало играть немаловажную роль в заболеваниях, – должно было пройти не мало
лет, пока страшные моровые поветрия и заразные болезни пищеварительных органов
не напомнили человечеству о водопроводах древности.
Правда,
уже в конце XVII века мы встречаемся в Европе с заботами о чистой питьевой
воде, но с полной силой проникают они в жизнь культурного человечества не ранее
начала XIX века, а у нас в России – даже второй его половины. Петербургские
старожилы хорошо помнят, как еще в 60-х годах прошлого столетия водовозы брали
воду прямо из Фонтанки и развозили по городу эту мутную, очень подозрительную
жидкость. «Невская вода» считалась верхом совершенства и своего рода роскошью.
Да и не в одной только России указания на питьевую воду, как на источник
эпидемических заболеваний, встречались усмешкой; потребовался целый арсенал
бактериологических исследований, целые тома трактатов о микроорганизмах, чтобы
человечество прозрело. И как прежде толковали о всеочищающем действии воды, как
теперь стали требовать дешевых и простых средств для ее оздоровления.
Не
будем останавливаться на вымораживании, кипячении и перегонке: в малых размерах
они вполне пригодны и с успехом применяются. Но в больших – для водоснабжения
целых городов – они бессильны, по дороговизне и сложности. Исходя из положения,
что оздоровление воды не должно уменьшать в ней содержания полезных составных
частей, – все усилия гигиенистов последних лет были направлены на изыскание
способов обеззараживания воды, истребления находящихся в ней болезнетворных
организмов. Таких способов существует в настоящее время несколько; из них
главный – «озонизация воды», на которой и остановимся подробнее.
Известно,
что озон – особое состояние кислорода воздуха, очень непрочное соединение (O3),
обладающее своеобразным запахом и высокой окислительной способностью. Этот
окислительный процесс – не что иное, как своего рода сгорание, происходящее не
в воздухе, а в любой среде, но без пламени и дыма: струя воздуха, обогащенная
озоном, вводится в зараженную микроорганизмами среду (воду), причем молекулы
озона, встречаясь с органическими веществами, распадаются и окисляют, иначе –
«сжигают» их. Такова участь всех болезнетворных бактерий и микроорганизмов,
подвергаемых действию струи озонированного воздуха или воды.
Чтобы
не тратить драгоценного озона на окисление безвредных органических примесей,
которые могут быть удалены прямым путем, воду, до озонирования, фильтруют: в
этом – в фильтрации и озонации – и состоит суть новейшего процесса
обезвреживания зараженных болезнетворными микроорганизмами питьевых вод.
Озонирование воды имеет уже свою историю. Впервые аппараты для добывания озона
были построены в 1857г. фирмою Сименса и Гальске, которая, благодаря своему
первенству в электротехнической промышленности, почти монополизировала ныне
устройство фильтро-озонных станций. Озонатор 1857г. состоял из трубчатых
газоприемников, наполняемых предварительно высушенным атмосферным воздухом,
кислород которого частью превращается в озон под действием токов высокого
напряжения. Токи, применявшиеся Сименсом и Гальске в 1857г., имели напряжение
едва в несколько десятков вольт; в настоящее время напряжение доводится до 7000
вольт. Воздух, прошедший через озонаторы, вдувается затем сквозь ситообразный
наконечник в предварительно отфильтрованную и отстоявшуюся воду, причем
происходит окисление заключающихся в ней микроорганизмов, или так называемая
«стерилизация» воды. Остается только собрать последнюю в водоприемник и подать
в сеть.
Последним
словом стерилизационной техники является Петербургская водоочистительная станция
(на Пеньковой улице).
Рис.
1. Как устроена водоочистительная станция в Санкт-Петербурге 1 – воздух; 2 –
батарея озонаторов; 3 – озон; 4 – эмульсер; 5 – стерилизационная башня; 6–
быстродействующий фильтр; 7 – каскады; 8 – отстойник; 9 – бассейн для чистой
воды; 10 – прибор для дозировки коалюганта; 11 – насос; 12 – сырая вода
На
рис.1 наглядно видно, как сырая Невская вода накачивается насосом в громадные
водоемы, называемые «отстойниками». В этих отстойниках она перемучивается с
сернокислым глиноземом, так называемым «коагъюлянтом», способствующим
быстрейшему осаждению взвешенных в воде органических частиц; затем отстоявшаяся
вода течет по особым трубкам в быстродействующие американские фильтры с
мешалками. На рис.2а слева, видны отстойники, а справа фильтры. Кроме того
фильтры изображены отдельно на рис.2б.
Рис.
2. Отстойники и фильтры (а); фильтры (б)
Из
фильтров отмученная в отстойниках и отфильтрованная вода поступает в эмульсеры,
в которых смешивается (эмульсируется) с сильною струей воздуха, прошедшего
батареи озонаторов.
Как
далеки описанные выше стерилизационные приспособления от прежних примитивных фильтров
с углем, войлоком и песочными прокладками, или же пластами ноздреватого
песчаника, задерживающими только осязательную муть! Если бы гигиенисты XVIII
века заглянули на современную фильтро-озонную станцию, они стали бы в тупик
перед наполняющими ее сложными механизмами, и с трудом поверили бы, что перед
ними не более как участок сети, снабжающей население чистой питьевой водой.
Список литературы
Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.n-t.org/