В этой серии постов мы хотели бы рассказать подробнее о зарубежной практике повторного использования сточных вод в системах водоснабжения, а также осветить смежные вопросы ресурсо- и энергосбережения в системах водоснабжения. Эта тема несомненно заслуживает внимания, так как во многих странах накоплен большой опыт как в организации систем оборотного водоснабжения, так и в решении технологических вопросов.

Очевидно, что потребность в повторном использовании стоков диктуется в первую очередь доступностью источников пресной воды, затем их санитарно-гигиеническим состоянием, стоимостью питьевой воды и государственной политикой ее экономного потребления. Но это не единственные условия внедрения такого подхода. На типичной инфографике, показывающей распределение воды на земном шаре, мы видим, что в США, Австралии, Сингапуре воды более чем достаточно. При этом эти страны входят в число лидеров по повторному использованию сточных вод. Объяснение здесь заключается в неравномерности распределения воды по штатам (США, Австралия), зависимости поставок воды от соседей (Сингапур) и главное – наличием финансовых и технологических возможностей для реализации крупных проектов в этой области.

В дискуссиях о повторном использовании сточных вод главным образом обсуждаются городские (муниципальные) стоки, т.е. хозяйственно-бытовые сточные воды, в той или иной пропорции смешанные с производственными сточными водами и ливневыми (атмосферными) водами. Такие стоки после канализационных очистных сооружений имеют более-менее одинаковый состав и близкие уровни остаточных загрязнений, что продиктовано существующими нормативами по сбросу этих вод в водоемы. Для повторного использования сточные воды необходимо подвергнуть дополнительной обработке, а вот глубина этой доочистки зависит от дальнейшей судьбы стоков.

Доочищенные сточные воды могут использоваться практически для любых целей:

● искусственное восполнение подземных и поверхностных вод;
● пополнение источников питьевого водоснабжения;
● орошение и сельское хозяйство;
● техническое водоснабжение промышленных предприятий;
● противопожарное и хозяйственное (непитьевое) водоснабжение.

Известны примеры, когда очищенные сточные воды применяют даже для питьевого водоснабжения! Но о них немного позже.

В зависимости от типа сточных вод, глубины их доочистки и дальнейшего применения можно выделить следующие группы:

1. Техническое водоснабжение и орошение

Здесь используются городские стоки, прошедшие полную биологическую очистку и далее – упрощенную доочистку. Стадия доочистки обычно включает механические решетки с мелкими отверстиями, механические фильтры и обеззараживание. Однако при использовании на основных очистных сооружениях мембранных биореакторов (МБР) доочистка вообще не требуется!

Полученная техническая вода может использоваться:

● на предприятии для получения обессоленной воды (в этом случае далее следует одна из стандартных схем обессоливания);
● для организации технического водопровода на предприятии или в населенном пункте;
● для орошения.

2. Хозяйственное водоснабжение в домохозяйствах (уборка, полив, помывка машин, смыв туалетов и т.п.)

Для этих целей удобно использовать так называемые «серые стоки» – от ванн и умывальников. В этом случае их обработка производится по упрощенной схеме, включающей механическую очистку (удаление сора и взвеси) и обеззараживание.

Если мы хотим использовать для этих целей общий бытовой сток, то в этом случае необходима полная биологическая очистка, дополненная третичной очисткой, описанной в п. 1.

3. Питьевое водоснабжение, которое может быть непрямое (пополнение запасов природных вод в источниках питьевого водоснабжения) и прямое (т.е. подача очищенной воды непосредственно потребителям)

На самом деле, повторное использование сточных вод для непрямого питьевого водоснабжения мы можем наблюдать на любой крупной реке, где вышерасположенные по течению населенные пункты сбрасывают свои очищенные сточные воды, которые перемешиваются с речной водой и в дальнейшем после доочистки в естественных условиях поступают на водозаборы, расположенные ниже по течению.

В нашем случае под непрямым питьевым водоснабжениям подразумевается целевое восполнение запасов воды в непроточных источниках водоснабжения – водохранилищах, озерах и подземных горизонтах.

Что касается прямого питьевого водоснабжения, то здесь большую роль играет психологический фактор, и только серьезные причины могут побудить людей принять тот факт, что они будут пить воду, которая недавно текла по канализации!

В любом случае после классической полной биологической очистки городские сточные воды проходят глубокую третичную очистку, включающую множество ступеней обработки. Кстати, здесь ключевую роль играет процесс обратного осмоса, о котором будет рассказано подробнее в одном из следующих постов.