Перейти в начало сайта Перейти в начало сайта
Электронная библиотека «Наука и техника»
n-t.ru: Наука и техника
Начало сайта / Препринт / История техники
Начало сайта / Препринт / История техники

Научные статьи

Физика звёзд

Физика микромира

Журналы

Природа

Наука и жизнь

Природа и люди

Техника – молодёжи

Нобелевские лауреаты

Премия по физике

Премия по химии

Премия по литературе

Премия по медицине

Премия по экономике

Премия мира

Книги

Безумные идеи

Время, хранимое как драгоценность

Крушение парадоксов

Популярная библиотека химических элементов

У истоков дизайна

Этюды о Вселенной

Издания НиТ

Батарейки и аккумуляторы

Охранные системы

Источники энергии

Свет и тепло

Научно-популярные статьи

Наука сегодня

Научные гипотезы

Теория относительности

История науки

Научные развлечения

Техника сегодня

История техники

Измерения в технике

Источники энергии

Наука и религия

Мир, в котором мы живём

Лит. творчество ученых

Человек и общество

Образование

Разное

Водоснабжение прежде и теперь

Очерк О.И. Павлова

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 1857 г. фирмою Сименса и Гальске, которая, благодаря своему первенству в электротехнической промышленности, почти монополизировала ныне устройство фильтро-озонных станций. Озонатор 1857 г. 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 1857 г., 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.

Из эмульсеров вода вгоняется по трубкам на самое дно высоких цилиндрических приемников, называемых «стерилизационными башнями». Вместе с водою увлекаются на дно атмосферный воздух и озон, поднимающийся затем на поверхность пузырьками, при чем обеззараживаются последние следы микроорганизмов, не погибающих во время эмульсации. Излишек озона, растворенного в воде, выделяется при прохождении последней через «каскады» до поступления в бассейны для чистой воды.

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.

 

Источник информации:

«Природа и Люди». Иллюстрированный журнал науки, искусства и литературы. 1912, №20.

Дата публикации:

19 ноября 1998 года

Электронная версия:

© НиТ. Препринт, 1997

В начало сайта | Книги | Статьи | Журналы | Нобелевские лауреаты | Издания НиТ | Подписка
Карта сайта | Cовместные проекты | Журнал «Сумбур» | Игумен Валериан | Техническая библиотека
© МОО «Наука и техника», 1997...2017
Об организацииАудиторияСвязаться с намиРазместить рекламуПравовая информация
Яндекс цитирования
Яндекс.Метрика