Начало ХХI века для Московского водопровода ознаменовалось внедрением самых прогрессивных технологий, применяемых в мировом водном секторе. На станциях водоподготовки классическую двухступенную технологию отстаивания и фильтрования стали дополнять методами озонирования в сочетании с сорбцией на активированных углях.

Опыт промышленной эксплуатации озоносорбции - озонирования с последующей сорбционной очисткой на фильтрах с гранулированным активированным углем - показал значительное повышение эффективности очистки воды по органическим загрязнениям, снижение концентрации хлорорганических веществ, остаточного алюминия и запахов в питьевой воде.

Развитием направления модернизации технологий в области очистки природных вод стал ввод в эксплуатацию в декабре 2006 года технологических сооружений, в состав которых впервые в истории российских централизованных систем водоснабжения была включена стадия мембранной ультрафильтрации. Использование новейших технологий в системе централизованного водоснабжения позволяет поддерживать качество питьевой воды, соответствующее нормам не только России, но наиболее развитых стран мира даже в условиях аварийных залповых загрязнений источников водоснабжения.

В мировой практике питьевого водоснабжения мембранные технологии в последние годы начинают занимать лидирующее положение благодаря универсальной способности повышать эффективность очистки по многим группам загрязнений, включая показатели эпидемической безопасности воды. Интерес к мембранным технологиям связан также с обеспечением максимальной компактности и автоматизации при минимуме вводимых в воду химических реагентов и гарантии высокой надежности функционирования сооружений.

Наряду с внедрением новых методов очистки воды постоянно совершенствуются процессы обеззараживания воды. С целью повышения надежности и безопасности производства питьевой воды за счет исключения из обращения опасного вещества – жидкого хлора в 2012 году на всех станциях водоподготовки завершен перевод системы обеззараживания воды на новый реагент – гипохлорит натрия. В связи с ужесточением государственного норматива на содержание в питьевой воде хлороформа проведена целенаправленная работа по оптимизации режимов дезинфекции, в результате чего в московской водопроводной воде концентрация хлороформа снизилась до величин 4 – 22 мкг/л при нормативе 60 мкг/л, что соответствует уровню развитых стран мира.

В условиях плотной городской застройки и заторов на дорогах экономически целесообразно применение бестраншейных методов ремонта и восстановления. На сегодняшний день в Москве применяются самые современные методы, в их числе: нанесение цементно-песчаного покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода, протяжка сплошных полимерных рукавов, полиэтиленовых труб в существующий трубопровод, освоен метод ремонта трубопроводов большого диаметра "труба-в-трубе". Это позволяет вернуть в активную эксплуатацию потерявшие работоспособность коммуникации, увеличить их срок службы минимум на 50 лет, увеличить пропускную способность, а для водопроводных сетей, что особенно важно, сохранить высокое качество транспортируемой воды, снизить количество аварий, минимизировать непроизводительные потери воды.

Водное хозяйство быстро развивается, занимая одну из главных ниш в мировом хозяйствовании. Но, несмотря на это, имеет существенные проблемы, которые нуждаются в решении.

Одной из насущных проблем являются опасения в неспособности обеспечить спрос на водоснабжение в будущем. В 2012 году был проведен опрос руководителей коммунальных предприятий в 10 основных рынках: Канаде, США, Великобритании, Франции, Австралии, Бразилии, Индии, России, Испании, Китае.

Он показал, что 39 процентов руководителей считают: спрос на воду будет превышать предложение. Это в значительной степени обусловлено темпами роста населения в мире - это 7000000000 сегодня и как ожидается, вырастет еще на миллиард в течение ближайших 18 лет.

Это оказывает значительное влияние на то, что уже и так является достаточно ограниченным ресурсом.

Стоит ли ограничивать использование?

Но во многих местах в мире у потребителей, фермеров, предприятий и отраслей есть стимул ограничить использование воды. Вода сравнительно дешева, и многие полагают, что она легкодоступна.

На самом деле это является заблуждением, даже огромным препятствием на пути прогресса. Задача защиты водоснабжения для будущих поколений становится яснее, чем когда-либо раньше.

В первую очередь - это необходимость введения технических инноваций и регулирования изменений в водном хозяйстве.

Стоит устанавливать соответствующие тарифы в областях, где инновации еще должно произойти, и быстро. По опросам Oracle Utilities, треть опрошенных руководителей считают, что цены на воду ниже, чем должны были быть.

Чтобы сделать это, бизнес-модель для предприятий водоснабжения должна развиваться. В соответствии с действующей на основе объема счетов модели, потребителей устраивает невысокая стоимость водоснабжения, а с другой стороны, не обеспечивает возмещения затрат на доставку воды.

Это не дает водоканалу даже возможности отремонтировать оборудование и оставаться устойчивыми в финансовом отношении.

Вместе с этим регулирующие органы должны быть уверены в необходимости повышения уровня тарификации.

Средства, получаемые за водоснабжение, должны возмещать расходы за обслуживание жизнеспособности оборудования и инфраструктуры коммунальных предприятий.

Изменения в нормативном подходе к тарификации изменит восприятие ценности воды. Общество начнет понимать необходимость бережного отношения к такому важному природному ресурсу, тем самым проявлять содействие организациям по охране окружающей среды.

Сумма расходов

Водоснабжение составляет относительно небольшую долю рынка - сумма, потраченная в глобальном масштабе на услуги водоснабжения и инфраструктуры, составляет менее одного процента от мирового ВВП.

Но это важный сегмент рынка и его нехватка будет влиять на все показатели мирового ВВП.

Изучение взаимосвязи роста тарифов в 308 городах в 102 странах показало, что это связано с затратами на строительство, эксплуатацию и техническое обслуживание систем очистки питьевой и сточных вод. Но даже в тех случаях тарифы редко возмещают полную стоимость услуг.

В докладе делается вывод, что, благодаря политике удешевления воды ниже полной стоимости обслуживания, возрастает нерациональное потребление воды.

Предприятиям приходится зависеть от внешних источников финансирования и политического вмешательства и впоследствии перебоев в обслуживании из-за недофинансирования, а также неравенства отдаленных населенных пунктов.

В то время как вопрос носит глобальный характер, ответы лежат на местном уровне. Инфраструктура продолжает изнашиваться, качество воды и надежности (взрыв трубы и других утечек) будет снижаться, требуя ремонта или утилизации.

Новая система тарифов, которая будет учитывать полные эксплуатационные затраты на водоснабжение, а также обеспечивать необходимую финансовую отдачу за коммунальные услуги, окажет помощь в этих усилиях.

Инновационная технология играет важную роль в водоснабжении в будущем.

Использование опреснения как способа создания нового, чистого и доступного источника воды в настоящее время используется во многих странах мира, включая Австралию, Китай, Япония, США, Испании и других европейских стран, на Ближнем Востоке и в Северной Африке.

Наряду с этим, однако, возникает потребность в информировании о проблемах и доступных методах их решений. Исследование воды Oracle Utilities показал, что 36 процентов коммунальных предприятий по всему миру все еще не знают полного спектра инновационных вариантов, открытых для них.

В то же время многие клиенты не обращают внимания на необходимость перемен, для отношения к воде, как к драгоценному и убывающему ресурсу. Только тогда, когда инновации и осознание проблемы выйдут на первый план, мы увидим начало масштабных изменений.

В МТИ разработали робота для поиска утечек в трубах

Cовременные системы водоснабжения теряют в среднем 20% воды из-за утечек. Они не только ухудшают качество водоснабжения, но также могут нанести серьезный ущерб зданиям и дорогам, размывая фундаменты. Системы обнаружения утечек стоят дорого и медленно работают: они плохо справляются там, где установлены трубы из дерева, глины или пластика, из которых состоит большинство систем водоснабжения в мире.

Исследователи (МТИ) пытаются решить эту проблему. По словам ученых, новая система способна быстро и дешево искать даже крошечные утечки, независимо от материала, из которого изготовлены трубы. Разработка и тестирование такой системы заняли девять лет — все это время над ней трудился профессор машиностроения Камаль Юсеф-Туми (Kamal Youcef Toumi) и его команда PipeGuard. Ученые готовы представить результаты своего труда на предстоящей Международной конференции IEEE/RSJ по интеллектуальным роботам и системам (IROS) в сентябре.

Летом 2017 года команда проводит испытания на 12-дюймовых бетонных водораспределительных трубах в городе Монтеррей, Мексика. В этом городе администрация разрешила провести испытания не случайно - каждый год Монтеррей теряет около 40% воды из-за утечек, а ущерб в виде упущенной выгоды оценивают в примерно 80 миллионов долларов. Вместе с этим утечки приводят к общему загрязнению воды, поскольку утекшая вода иногда возвращается в распределительные трубы.

В системе используется небольшой резиновый робот, который внешне похож на волан для бадминтона. Устройство можно внедрить в систему подачи воды через любой пожарный гидрант. Там оно пассивно плывет по течению, регистрируя свое местоположение по мере продвижения. Параллельно робот обнаруживает даже небольшие изменения давления, измеряя его величину с помощью резиновой «юбки», которая заполняет собой диаметр трубы.

Затем устройство извлекается сетью из другого гидранта, данные анализируют. При этом не нужно ничего копать или даже прерывать водоснабжение. Помимо пассивного робота, который движется по трубе, влекомый силой воды, команда ученых разработала активную версию, которая может контролировать собственное движение.

PipeGuard намерена коммерциализировать свою роботизированную систему обнаружения утечек, чтобы сократить общие потери. Например, в Саудовской Аравии, где большая часть питьевой воды обеспечивается за счет дорогих опреснительных установок, около 33% теряется из-за утечки. И первые полевые испытания в начале 2017 года прошли именно там.

Компания Pipetech LLС, обслуживающая трубопроводы в Аль-Хобаре, предоставила для эксперимента ржавый отрезок трубы длиной около 1,6 км и диаметром 2 дюйма. Эта трубопроводная система часто используется для проверки и сертификации новых технологий. Испытания роботов в трубах с изгибами и Т-образными соединениями предполагали создание искусственной утечки для демонстрации возможностей системы.

В ходе этого эксперимента робот успешно обнаружил утечки и отличил их от ложных сигналов, вызванных изменениями давления или размера трубы, шероховатостями или ориентацией трубы в пространстве. Тесты проводили 14 раз в течение трех дней, и каждый раз, по словам члена команды PipeGuard, аспиранта Ю Ву (You Wu), проходили успешно. Более того, робот обнаружил крошечную утечку, которая составляла около 3,5 литров (галлона) в минуту, что на одну десятую меньше минимального размера, который стандартные методы обнаружения в среднем могут определить.

После полевых испытаний в Монтеррее команда планирует создать более гибкую складную версию своего робота, которая может быстро адаптироваться к трубам разного диаметра. Например, трубопроводная система Бостона представляет собой «микс» из 6-, 8- и 12-дюймовых труб. Многие из них устанавливались так давно, что в городе нет точных данных об их точном местоположении. Новая версия робота сможет раскрываться, как зонтик, и работать в трубах разного диаметра.

По словам исследователей, значение робота не только в том, чтобы сократить потери воды, но и в обеспечении более безопасного и надежного водоснабжения. Способность роботизированной системы обнаруживать мельчайшие утечки позволит проводит своевременные ремонтные работы задолго до действительно серьезной аварии. Более того, роботов можно использовать как в водопроводных трубах, так и в других системах распределения, например, природного газа.

Такие трубы тоже зачастую стары и не отмечены на картах. В них может накапливаться газ, что приводит к серьезным взрывам. Однако утечки в газопроводе обычно трудно обнаружить до тех пор, пока они не станут достаточно большими, чтобы человек мог чувствовать запах добавленных одорантов. Фактически система МТИ изначально была разработана для обнаружения этих утечек, а впоследствии адаптирована для водопровода.

PipeGuard надеется, что в конечном счете робот будет не просто искать утечки, но и получит специальный механизм, с помощью которого можно ремонтировать небольшие утечки на месте.

Уважаемые коллеги! В конце каждого года мы с Вами традиционно подводим итоги деятельности Российской ассоциации водоснабжения и водоотведения, анализируем результаты и достижения профессионального сообщества в развитии водопроводно-канализационного хозяйства.

Уходящий 2019 год получился важным для отрасли, так как мы приступили к реализации нацпроекта «Экология», три федеральных проекта которого напрямую касаются сферы водоснабжения и водоотведения.

Новогоднее обращение исполнительного директора РАВВ Елены Довлатовой к отраслевому сообществу

«Сегодня в отдельных случаях, когда, например, действительно существуют определённые водопроводные станции ниже должного технико-экономического уровня, повышать (тарифы - прим. ред) можно, но только с разрешения Правительства и ФАС. Кроме того, сейчас будут устанавливаться долгосрочные тарифы - на срок 5-10-15 лет. Нет никакого смысла каждый год устанавливать новые 43 тыс. тарифов, что мы делаем с региональными комиссиями»

Игорь Артемьев, руководитель Федеральной антимонопольной службы

«Основная наша цель - обеспечить россиянам доступные и качественные жилищные и коммунальные услуги. Для этого нами предложено два сценария развития отрасли, базовый и целевой. После того, как мы окончательно доработаем проект документа с учетом предложений коллег из других федеральных органов власти, Правительством Российской Федерации будет принято решение о том по какому сценарию будет развиваться отрасль ближайшие 15 лет. Многое в этом вопросе, конечно, зависит от финансирования, привлечения инвестиций и бюджетной поддержки»

«В бюджете должно быть уделено внимание модернизации жилищно-коммунальной инфраструктуры. Мы продолжаем работу по полной или частичной замене изношенного оборудования, из-за которого в основном все аварии и случаются. Чтобы регионам было проще найти деньги на это, дополнительную поддержку оказываем за счёт средств Фонда содействия реформированию ЖКХ. С этого года возобновили программу поддержки обновления систем тепло- и водоснабжения, распространив её на города с населением до 500 тысяч жителей».

Дмитрий Медведев, Председатель Правительства Российской Федерации

«Существующее в стране тарифное регулирование - в этом кроется основная проблема, почему бизнес не так активно инвестирует в жилищно-коммунальное хозяйство. Позиция министерства заключается в том, что при сегодняшней системе тарифного регулирования мы должны опираться на бюджетную поддержку»

Владимир Якушев, Министр строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации

«Министерству экономического развития Российской Федерации совместно с Министерством строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации при участии органов государственной власти заинтересованных субъектов Российской Федерации обеспечить принятие мер по совершенствованию механизма привлечения иностранных инвестиций в сферу водоснабжения и водоотведения»

Владимир Путин, Президент Российской Федерации

«Может быть, нам стоит подумать о создании некоего органа - я сам до конца не понимаю его функционального направления деятельности - который занимался бы чистотой воды во всех ее аспектах на постоянной основе, а не один раз в год на конгрессе»

Сергей Иванов, Специальный представитель президента РФ по вопросам природоохранной деятельности, экологии и транспорта

Проекты отраслевых НПА

Проект ФЗ о стандартизированных ставках на подключение

Постановление Правительства об утверждении основных принципов и порядка применения в сфере водоснабжения и водоотведения метода сравнения аналогов с использованием эталонных значений затрат при передачи электрической энергии и транспортировки газа

О внесении изменений в приказы Минстроя России по вопросам совершенствования порядка проведения технического обследования отдельных объектов коммунальной инфраструктуры

Знаете ли Вы, что каждый десятый житель планеты не получает обычную питьевую воду в достаточном количестве. Для решения этой самой насущной проблемы человечества лучшие инженеры по всему земному шару разработали широкий спектр больших и малых, устройств, производящих чистую воду. Ежегодно появляется множество инноваций, упрощающих и удешевляющих эти процессы, и оборудование становится компактней и дешевле. На сегодняшний день во всём мире от нехватки питьевой воды страдают не менее 663 миллионов человек, и решение этой задачи с каждым годом становится всё актуальней.

Для получения пресной воды используются разные технологии - от конденсации воды из разряжённого воздуха и опреснения солёной морской воды до водяных чипов с ультрафиолетовой очисткой, которые можно применять в домашних условиях. Конечно, не все из существующих технологий вышли за пределы лабораторий, но те из них, которые были внедрены, уже позволили получить миллиарды литров чистой воды.

Башня по сбору питьевой воды Warka Water

Разработчикам понадобилось несколько лет для создания башни Warka Water, и в прошлом году первая опытная установка, способная получать чистую воду прямо из воздуха, всё-таки заработала в эфиопской деревушке. Уникальный проект, заслуживший награду, основан на концепции сбора воды из тумана.

Конструкция представляет собой огромный цилиндр из сплетенных бамбуковых прутьев, внутри которого натягивается ячеистая сетка. Башню окаймляет навес, позволяющий местным жителям отдохнуть в теньке, пока конденсат переливается в емкость из-под основания башни. Создатели башни планируют начать массовое производство к 2019 году.

Крошечный УФ очиститель воды

Не все люди, страдающие от недостатка чистой воды, проживают в засушливых регионах. Иногда «кругом вода, но не испить ни капли, ни глотка» из-за загрязнения окружающей среды или других экологических проблем. Существующие системы очистки, как правило, дорогие и малопроизводительные. Исследователи из Стэнфордского университета и Национальной лаборатории SLAC недавно разработали УФ очиститель воды, размещаемый в крошечном прямоугольном корпусе, который сокращает процесс очищения воды с 48 часов до 20 минут. Несмотря на то, что до массового производства устройства ещё очень далеко, лабораторные испытания прототипа дают надежду, что создание этого чипа может стать первым шагом на пути к новому поколению методов очистки, помогающих превратить грязную воду в питьевую.

Плавучий опреснитель воды на солнечных батареях Pipe

Новый опреснительный проект, разработанный для Калифорнии и получивший название Pipe, произвёл фурор прошлым летом, предоставив 5,7 миллиардов литров чистой питьевой воды для пострадавшего от засухи штата. Получающая энергию от солнечных батарей платформа работает по принципу электромагнитного метода опреснения. Для превращения морской воды в питьевую используются фильтрация и термальные ванны, а получаемый побочный продукт затем выводится обратно в океан. Внешне Pipe скорее напоминает гигантскую сверкающую скульптуру, произведение искусства, а не промышленную установку. Она радует глаз и греет душу сознанием того, какая большая проблема решается с её помощью.

Крупнейшая в мире установка для сбора тумана

Самая большая установка для сбора тумана представляет собой гигантский сеточный забор, улавливающий густой туман в марокканской пустыне и превращающий его в чистую свежую водицу. Хитроумное устройство площадью около 600 квадратных метров очень выгодно использует природные условия засушливого региона Aït Baâmrane, где туман, больше напоминающий плотное одеяло, покрывает всё вокруг шесть месяцев в году. Установка в сутки производит 77 литров питьевой воды на каждый квадратный метр сетки. При помощи насосной системы на солнечных батареях и труб чистая питьевая вода нодаётся более 400 местным жителям, для которых ранее получение воды было невероятно сложной проблемой.

Водяной нано-чип

Основным препятствием для внедрения технологий водоочистки для бытовых нужд населения в засушливых районах всегда являлась их большая себестоимость. Исследователи, инженеры, конструкторы буквально сбились с ног, пытаясь решить эту проблему. Неожиданное и очень оригинальное решение было предложено учёными Техасского университета в Остине и немецкими учеными из Марбургского университета. Они изобрели «водяной чип», создающий слабое электрическое поле, которого, однако, достаточно для опреснения небольшого количества воды. Судя даже по результатам первых экспериментов, этот чип, работающий на обычных батарейках, может стать решением для потребителей. Для дальнейших испытаний и содействия развитию технологии этого очень перспективного и портативного способа был специально создан стартап Okeanos Technology.

Волновая электростанция Carnegie Perth Wave Energy

Проект Carnegie Perth Wave Energy решил убить сразу двух зайцев, объединив метод получения электричества от подводных течений с методом обратного осмоса для опреснения морской воды. Установка по типу плавающего буя работает у побережья Перта в Западной Австралии, где особенно важны именно экологически чистые методы производства электроэнергии. Три погружных 240-киловаттных буя закреплены на морском дне с помощью тяжёлых гидравлических насосов, проталкивающих воду через мощные турбины, в то время как вся система покачивается в глубинах океана. Встроенная опреснительная система использует часть производимой электроэнергии для создания чистой питьевой воды, а остальная часть электроэнергии подается обратно на берег непосредственно в сеть. Этот небольшой проект местного масштаба является частью более крупного плана использовать данную технологию опреснения в качестве неистощаемого и безопасного источника чистой питьевой воды для местных жителей.