Экологическая оценка водоочистных сооружений города Москвы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ
Государственное образовательное учреждение высшего образования Московской области
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБЛАСТНОЙ УНИВЕРСИТЕТ
(МГОУ)
Кафедра экономической и социальной географии




	
КУРСОВАЯ РАБОТА
по основам природопользования

тема: Экологическая оценка водоочистных сооружений города Москвы





Выполнила  студентка:
23 группы 2 курса
Очной формы обучения
Географо-экологического факультета Захарова Татьяна Дмитриевна



Научный руководитель: 
Доцент, к.г.н. Евдокимова Е.В.

Дата защиты: « __ » _________ 20 __ г.
Оценка: ____________________________
__________________________________
             (подпись научного руководителя)



Регистрационный номер ________
Дата регистрации ______________



Москва
2018




Содержание:
1. Сточные воды и их краткая характеристика
1.1 Влияние химического состава воды на здоровье человека 
1.2. Состав и свойства сточных вод 
1.3 Очистка сточных вод
2. Экологическая оценка водоотведения  на территории г. Москва на примере КОС
2.1 Влияние природно-техногенного комплекса КОС на окружающую среду г. Москвы
2.2 Анализ работы КОС на 2018 год. 
2.3 Анализ и пути решения существующих технологических проблем системы водоотведения г. Москвы
2.4 Методы решения экологических проблем связанных с увеличением сброса сточных вод и совершенствования метода их очистки.



















Введение
    Проблема очищения воды возникла с появлением первых систем водоснабжения. В настоящее время нехватка чистой питьевой воды - проблема любого крупного города. Это наиболее актуальная и тяжело решаемая проблема. Вследствие очищения воды возникают затруднения в утилизации отходов очистки. Установлена прямая зависимость количества проживаемых людей и потреблением воды с утилизацией отходов. Чем больше плотность населения, тем сложнее бороться за чистоту и качество воды. 
    Значение воды определяется физиологической потребностью человека. Здоровье населения взаимосвязано с качеством воды, протекающим в городах. Поэтому, поиск современных и безопасных методов по очищению воды является нужным и своевременным.
Объект изучения: очистные сооружения на территории г. Москвы
Предмет исследования: геоэкологическое состояние водоочистных сооружений города
Цель работы: провести сформулировать чёткое представление о состоянии водоочистных сооружений г. Москвы
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
- проанализировать научную литературу по теме исследования
-собрать и обработать статистический и аналитический материал по данной теме
- оценить влияние сточных вод на влияние организма человека
- выявить воздействие на окружающую среду сточных сооружений
- утвердить наиболее оптимальный и экологичный способ очистки воды
В исследование темы будут использованы следующие методы:
- Исторический
- Литературный
- Статистический





Глава 1. Сточные воды и их краткая характеристика
1.1 Влияние химического состава воды на здоровье человека 
Более 1/4 населения мира живёт в местах, где нет развитой инфраструктуры, необходимой для забора воды. Около 1/5 жителей Земли страдает от нехватки чистой питьевой воды. 
Здоровье человека зависит от качества потребляемой воды. Существует статистика, что 80% болезней техногенного происхождения возникает из-за потребления воды низкого качества. [1]
Согласно статистике Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей указывает на неудовлетворительное качество питьевой воды. Около 21% проб воды из трубопроводов не соответствует требованиям показателей по санитарно-химическим и около 9% — по биологическим нормам.
Наличие химических веществ в составе воды бывают разного происхождения. Выделяют два типа происхождения веществ: 
1) Природный тип.
Формируется естественным природным путём.
2) Техногенный
Обусловлен поступлением веществ со сточными водами промышленных предприятий, и из-за использование химических удобрений в сельском хозяйстве.
Без лабораторных исследований качество воды можно определить изучив её органолептические свойства: вкус, запах, цвет, мутность, плёнкообразование, пенообразование. Экспериментальным методом было обнаружено влияние на физиологические функции организма изменение органолептических свойств. [2]
Ниже будут приведены элементы, которые чаще всего встречаются в питьевой воде и оказывают колоссальное влияние на жизнь и здоровье человека.
Железо. Железо встречается в воде благодаря процессу гипергенеза и растворения горных пород. Этот элемент вступает в реакцию с веществами, содержащимися в природных водах. Образует комплекс соединений. Также, железо поступает в природные и сточные воды из-за антропогенной деятельности. В качестве примера выступают заводы и предприятия металлургической, металлообрабатывающей, с/х  и других видов промышленности.Избыточное железо (более 0,3 мг/л) накапливается в организме человека и разрушает печень, иммунную систему, увеличивая риск инфаркта, вызывает аллергические реакции, негативно влияет на репродуктивную функцию организма.
Хлор. Хлориды в питьевой воде воздействуют на функционирование пищеварительной системы. Повышает риск возникновения раковых заболеваний. Эти вещества действуют разрушительно на организм человека. Хлорирование воды – наиболее дешёвый способ обеззараживания воды. 
Фтор. Наличие фтора в водах способствует развитию таких заболеваний, как флюороз, остеопороз, истощение организма. Избыточные количества этого химического элемента снижают обмен фосфора и кальция в костной ткани, нарушают углеводный, белковый и другие обменные процессы.
Марганец. Накопление марганца в тканях человека приводит к болезни Паркинсона.Согласно данным статистики ВОЗ установлена зависимость между повышением допустимого уровня марганца и увеличением числа болезней костно-мышечной и мочеполовой систем, осложнений беременности и родов.
Сульфаты. Сульфаты поступают в организм человека с пищей, водой, респираторным путем. При приеме внутрь они оказывают угнетающее действие на желудочную секрецию. Превышение нормы наличия сульфатов в питьевой воде определяет высокий уровень заболеваемости желчекаменной и  мочекаменной болезнями, заболеваемостью сердечнососудистой системы 
Нитраты. Регулярное потребление воды с повышенным содержанием нитратов приводит к заболеваниям крови, сердечнососудистой системы, мочекаменной болезни. Причиной повышенного содержания нитратов в питьевой воде является химическое загрязнение. [3]
Можно сделать вывод, что уровень качества воды и обеспечения граждан в РФ находится на несоответствующем мировым стандартам уровне. В усовершенствовании систем общего водоснабжения нуждается более 300 населённых пунктов. Более 530 поселений, особенно удалённых от крупных городов, не имеют современных водоисточников. Подземные воды в большинстве городах и населённых пунктах не соответствуют требованиям СанПин. (СанПиН 2.1.4.1074-01 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения.)


























1.2 Состав и свойства сточных вод.
Сточные воды – это такой тип вод, которые прошёл через загрязнённую местность и/ или был подвержен бытовому, производственному или с/х потреблению.
В зависимости от вида эксплуатации состав будет значительно отличаться.
По степени загрязнённости их разделяют на:
1) Органические
2) Минеральные
3) Биологические
- Органические содержат остатки растительной и животной природы.
- Минеральные включают в себя отходы промышленного производства, такие как: песок, щёлочи, кислоты, минеральные масла и другие.
- Биологические (аналогично бактериологические) загрязнения содержат разные виды грибков (в том числе плесени), водоросли, бактерии (опасные и не опасные для человека) [5]
     Загрязняющие вещества разделяют на 4 группы. Это зависит от размера частиц  и примесей. 
     1 группа включает нерастворимые в воде примеси, образующие взвеси. Они включают в себя осадочные горные породы, такие как: мел, гипс и другие карбонатные породы. Помимо горных пород в первую группу могут входить бактерии, вирусы, планктоны.
     2 группа отличается наличием тонкодисперсных образований. Они образуются из частиц почвы и грунтов. Оседание этих веществ затруднительно.
     3 группе свойственно наличие растворимых в воде газов и других органических соединений. Как правило, такие соединения встречаются в сточных водах промышленных предприятиях поселений и городов. Эти вещества влияют на органолептические свойства воды, придавая ей вкус, цвет, запах и другие свойства.
     4 группа включает соли неорганических кислот. Эти элементы  находятся как в природных, так и в технических водах. [6]
     Характер загрязнения подвергается определённой классификации.
     Тепловое загрязнение возникает в том случае, когда промышленные предприятия используют воду для отвода теплоты своего производства. Тепловое загрязнение опасно уменьшением количества биоты. Доказано, что в холодной воде содержится больше кислорода, который необходим для жизнедеятельности многих организмов.   
     Загрязнение минеральными солями нарушает процесс обмена одноклеточных организмов путём осмоса. Технологические свойства такой воды значительно снижаются.
     Взвешенные частицы препятствуют деятельности бактерий-продуцентов. Дно заиливается и именно там оседают загрязняющие вещества.
     Тяжёлые металлы относят к самым токсичным веществам. При попадании в организм человека они накапливаются и разрушают системы гомеостаза.
     Органические вещества, такие как: пестициды, гербициды, красители и другие ксенобиотики  нарушают процессы окисления и восстановления водных экосистем.
     Продукты нефтепроизводства известны тем, что образуют непроницаемую плёнку на поверхности воды. Это приводит к серьёзным нарушениям в процессах газообмена в атмосфере.
Также, сточные воды, отводимые с территорий промышленных предприятий, по своему составу делятся на три вида. Увидеть характеристику можно в таблице 1.
Подводя итоги части 1.2 можно сделать выводы, что сточные воды по своим характеристикам разнообразны. Большинство из них являются опасными для здоровья человека. Методы очистки воды требуют пересмотра и доработки. Безопасность и надзор за питьевым и бытовым водоснабжением необходимо ужесточать. Те ПДК, которые сейчас приняты – несовершенны. Они не могут подходить для каждого региона страны. Статус водоохранных служб требует пересмотра, а защитные функции очистных сооружений необходимо усиливать.
Во многих крупных мегаполисах, таких как Москва, Санкт-Петербург и другие заметен процесс снижения водопотребления. Это сильно влияет на скорость движения воды в трубопроводах, на ухудшение органолептических свойств воды. Именно по этой причине требования к соблюдению санитарного состояния трубопроводов  питьевой воды приобретают приоритетное значение.
     

Виды сточных вод
Краткая характеристика
Производственные
Возникают в процессе использования воды в производстве. Состав и количество зависит от вида промышленного производства, составом воды, используемой для изготовления или отвода. Для очистки необходимы дорогостоящие очистные сооружения.
Хозяйственно-бытовые
Появляются вследствие жизнедеятельности человека, его физиологическими особенностями, использованием бытовых средств. Попадают в систему канализаций. Опасны размножением болезнетворных микроорганизмов. Для очистки применяются биологические методы
Атмосферные
Поверхностный сток, появляющийся из-за осадков. Другое название – ливневые. Содержит примеси, тяжёлые металлы и другие элементы, которые попадают в почву и грунтовые воды посредством смыва с улиц. Повлиять на чистоту таких вод можно путём улучшения условий производства и экологизации городской среды. Состав воды будет меняться в разных регионах.
Таблица 1.




1.3 Очистка сточных вод
Со времён революции 1917 года произошли мощные изменения в сфере увеличение количества и качества водопроводной системы. Качество систем водоподачи и водоотведения всегда зависит от количества людей, проживающих в городе или поселении. В наше время, в крупных городах России, система канализации находится на современном уровне. Но, в городах менее масштабных по площади и количеству людей, до сих пор сохраняется примитивный уровень. 
Анализом химического состава сточных вод занимается экологическая служба. Были закреплены санитарные правила и нормы, в которых описывается допустимый уровень загрязнения и концентрации веществ. (ПДК СанПин 4630-88 «Допустимые нормы загрязняющих сточных вод»)
Очистка сточных вод – это определённые действия по устранению загрязнений разного характера, содержащихся в водах бытового типа, а также вод промышленного происхождения. Процесс очищения происходит перед спусканием их в водоёмы. Для этих мероприятий существуют специальные очистные сооружения.
Классический процесс очистки можно разделить на 4 главных этапа:
1) Механический
2) Биологический
3) Химический 
4) Обеззараживание [8]
Механический этап.
Многие стадии механической очистки будут зависеть от размера частиц, их свойств и необходимой ступени очистки. 
В начале очистки при процеживании большие частицы проходят через решётки, сита и песколовки. 
На 2 этапе остаётся осадок, иногда суспензии. Чтобы избавиться от них, необходимо воспользоваться отстойниками. Выделяют два типа отстойников: вертикальные и горизонтальные (радиальные). Отстойники позволяют очистить воду на 50-55%. По количеству времени процедура занимает не более 2 часов. Далее осадок утилизируется с помощью насосных сооружений, гидроэлеваторами и другими способами.
Если загрязнённые воды содержат в составе нефтепродукты и жиры – такая вода очищается с помощью нефтеловушек, жироуловителях и маслоуловителях. Принцип действия схож с работой отстойников. Время для отстоя больше – не менее 2,5 часов. 
Плохорастворимые и не оседающие частицы, как правило, поддаются фильтрованию.
Механическая очистка позволяет достичь такого состояния чистоты воды, которую можно выводить в грунт.
Химические этапы очистки.
Этот способ применяется для устранения веществ растворённых в воде. Загрязнённые сточные воды нейтрализуются, окисляются и восстанавливаются. Считается, что это самый дорогой способ очистки. Реагенты, применяемые во всех стадиях очень дорогостоящие.
Процесс нейтрализации применяется для того, чтобы очищенные воды можно было сбросить в водоёмы. PH не должен быть ниже или выше 6-8. В зависимости от состава воды воду защелачивают или повышают кислотность, с помощью добавления специальных реагентов. Далее производится фильтрация вод с нейтрализующими материалами. Самый популярный окислитель – хлор. Он обеззараживает з.с.в. Для очистки воды от нефтепродуктов применяется озон. Применение этого реагента позволяет улучшить органолептические свойства воды.
Биологический этап.
Этот способ используется для устранения растворённых органических  и определённых неорганических веществ. В воду запускаются микроорганизмы, которые потребляют загрязнители. Существует два типа таких микроорганизмов: 
1) Аэробные. Они нуждаются в кислороде и плюсовой температуре, не ниже 5 °С. Наилучшая температура более 2000 °С.
2) Анаэробные. Эти микроорганизмы используются для очищения загрязнений высокой концентрации.
Чтобы уничтожить болезнетворные микроорганизмы воды подвергаются хлорированию. Способ биологической очистки является последним. Такие воды можно использовать для потребления или сбрасывать в водоёмы. [9]

Исходя из описания перечисленных способов очистки, можно сделать вывод, что для разных по характеру загрязнений требуются разные методы очистки. Например, химический и биологический этапы очистки будут более финансово- и ресурсо-затратными. Хотя, степень очищения воды может достигать 98%. Биологический метод более энергозависим из-за потребности насыщения кислородом воды. За последние несколько лет пользуются популярностью химические методы очистки для бытовых и городских вод. Современные локальные очистные сооружения позволяют добиться практически полной очистки сточных вод без использования доочистки в грунте.






















Глава 2. Экологическая оценка водоотведения и очистки на территории г. Москвы.
2.1. Влияние природно-техногенного комплекса КОС на окружающую среду г. Москвы.
 Далеко не все очистные сооружения производят обеззараживание очищенных сточных вод. Из-за этого возникает проблема загрязнения поверхностных водоёмов, в которые сливаются сбросы. Курьяновские ОС ещё 5 лет назад не использовали в стадии очистки обеззараживание воды. Игнорирование этой проблемы могло было бы привести к распространению инфекций и последующему заражению людей, контактирующих с такой водой.
В городе Москва развита многоотраслевая промышленность, транспортная сеть, плотная застройка жилых и общественных домов. Как правило, такие крупные мегаполисы стараются на высоком уровне обеспечивать качественной питьевой водой своё многомиллионное население. Высококачественная вода должна соответствовать требованиям ГОСТ и нормам Европейского союза. Помимо обеспечения жителей водой, государство должно организовывать надёжное отведение отходов в канализацию. Эти мероприятия должны отвечать современным экологическим требованиям. На территории города за эту работу отвечает крупнейшее Московское государственное унитарное предприятие «Мосводоканал». Мы будем рассматривать систему очистки на примере самых старых станций. Ими являются Курьяновские очистные сооружения. Городские стоки движутся с северо-западного, западного, южного, юго-восточного районов Москвы. Они охватывают 60% территории города. Кроме того, определённый ряд городов и населенных пунктов Подмосковья. 80% поступающего объема – бытовые сточные воды. 20% – промышленные.
Для каждого города очистные сооружения построены по-разному. На основе опыта зарубежных коллег, научных экспериментов и исследований были найдены оптимальные решения для строительства ОС. Большое внимание при строительстве было уделено положению и условиям Москвы. По сравнению с очистными сооружениями других городов России, в Москве были построены новейшие и уникальные сооружения очистки воды. Появились новые типы песколовок, отстойники с увеличенным объёмом, аэротенки, фильтры доочистки. При дальнейшем усовершенствовании технологий на станции, Курьяновские ОС способны стать надёжной и экологической станцией по очистке сбросов. Главные направления, в совершенствовании которых должна работать станция, это очистка всего объёма принятых вод, и утилизация осадков без захоронения. На 2018 год продолжается реконструкция сооружений с целью повышения качества очистки биологическим методом. Если вода прошла все стадии очистки, кроме обеззараживания, это может привести к инфицированию людей и животных. Необходимость обеззараживания обусловлена риском распространения в воде инфекционных возбудителей. В ходе многочисленных анализов проб сточных вод были неоднократно обнаружены патогенные вирусы, бактерии и паразиты. Наиболее опасные заболевания, которые могут возникнуть вследствие соприкосновения с такой водой это: тиф брюшной, дизентерия, холера, энтериты и энтероколиты.  Для Москвы такая проблема стоит достаточно остро, так как сточные воды формируют 55% общего расхода Москвы-реки. В настоящее время обеззараживание на КОС производится с помощью УФИ. Этот способ был выбран по причине невозможности хлорирования  в условиях Москвы. Хлор – токсичный элемент. Хранение огромных запасов хлора на территории ОС подвергает сильнейшей опасности не только работников станции, но и живущего рядом населения. Концентрация хлора в воде станет высокой из-за слабого разбавления потоками Москвы-реки. Использование метода хлорирования приведёт к уничтожению животных и организмом на многие километры ниже города.
В конечном итоге, была проведена экспертная оценка основных известных промышленных методов обеззараживания. На основе обобщения отечественного и зарубежного опыта были созданы оптимальные технолого-экономические расчёты схем обеззараживания. 
По совокупности показателей, наиболее приемлемым был признан метод обеззараживания ультрафиолетовым излучением, как высокоэффективный в эпидемическом отношении и не сопровождающийся образованием побочных продуктов, которые негативно влияют на окружающую природную среду и здоровье человека. Был сделан вывод о том, что УФ обеззараживание является наиболее применимым и перспективным методом в мировой практике. Применение УФ обеззараживания позволило улучшить санитарную обстановку в акватории данного водоприемника, а именно реки-Москвы.
2.2 Анализ работы Курьяновских очистных сооружений на 2018 год. 
На настоящее время была доказана прямая связь между количеством проживающих людей и количеством отходов. Загрязнённых вод поступает более 5000 кубометров. Сточные воды Москвы проходят разные стадии очистки.
Самые крупные очистные станции Люберецкие и Курьяновские. Этими сооружениями управляет «Мосводоканал». Более 3 миллионов кубометров поступает ежедневно в каждую станцию. Это не единственные очистные станции в Москве, но они являются наиболее крупными.
Мы будем рассматривать проблему очистки воды на примере Курьяновских ОС. Они находятся между жилыми районами юго-востока Москвы. Люберецкие ОС более новые сооружения. КОС начали строить после 2 мировой войны и через 5 лет они были активированы, но их расположение было за пределами города. 
Из-за того, что Москва расширяла свои границы, КОС оказались внутри города. Вместе с ростом населения и города станция расширялась. С 1970 по 1980 были добавлены Ново-Курьяновские ОС.
Вода очищается не за один раз, а проходит несколько этапов. Станция имеет 3 приёмные камеры. После того, как вода попадает в канализацию и с улиц города, она попадает на очистные сооружения. В основном камера является «тормозом» скорости поступающей воды. Огромный поток из миллиона кубометров распределяется на несколько небольших каналов. Пар от поступающей воды имеет плохой, неприятный и метановый запах.
Для безопасности каждый из каналов имеет трубопроводную арматуру. Другое её название шиберная задвижка. Все системы оснащены электричеством и автоматизированы.
Далее вода поступает в здание, где под землёй текут воды из городской канализации. Оно характерно наличием решёток. Решётки отлавливают крупные загрязняющие предметы.
По конвейреру двигаются предметы попавшие в канализацию. Для того, чтобы лента не забивалась, она совершает вращательные движения и таким образом приподнимает мусор. Мусор сдвигается на отдельный конвеер, где работники станции следят и сдвигают мусор на середину ленты. После очистки воды от крупногабаритного мусора, вода поступает в песколовки. Песок не выбрасывается, а подвергается очищению и повторному использованию в строительстве. После процесса очищения воды от песка вода направляется в отстойники. Их принцип работы был описан в главе «1.3. Очистка сточных вод». В блоках Курьяновских Очистных сооружений 8 главных отстойников. Очищенные воды от взвесей попадают в аэротенки. Подключается стадия биологической очистки. В активном иле содержатся бактерии, пищей для которых являются растворённые органические вещества. Эта стадия аналогична естественной очистке природных водоёмов. Главное различие состоит в том, что на станциях этот процесс происходит в десятки раз быстрее, чем в природе. После подачи воздуха бактерии начинают «работать». Тёплая сточная вода способствует жизнедеятельности бактерий. Воздух поступает из воздуходувок, которые располагаются  машинном зале. Количество потребления электроэнергии велико, поэтому этот способ очистки считается затратным. Остановка работы этих механизмов приводит к аварии. Подобное происшествие было 13 лет назад. На данный момент защитные механизмы давно усовершенствованы.
После биологической очистки вода поступает на следующие отстойники. Скребок убирает ил. После этого  его откачивают насосами. За несколько часов активный ил отделяется, и вода стекает ниже, в следующее сооружение.
После того, как ил отделяется, половину массы отправляют восстанавливаться, а другая используется вторично. Ил, который восстанавливается, в дальнейшем подвергается нагреву и выделяет метан. Газ используют для функционирования мелких ТЭС. ТЭС небольшого размера используются для поддержания работы очистных сооружений и на случай аварий.
Остаточный ил подвергается утилизации. Его направляют в илоуплотнители. После процесса обезвоживания его перевозят на полигоны за пределами Москвы, и захоранивают. 
На этой степени очистки воду уже можно сливать в канал, который ведёт к Москва-реке. В начале работы КОС этап очищения на этом завершался, но в настоящее время эта вода подвергается дополнительному обеззараживанию. Длина этого канала менее 1 километра. Несколько лет назад был построен новый блок с 17 дополнительными каналами. Для того, чтобы избавиться от патогенных бактерий, вирусов и грибков вода подвергается воздействию сильнейшего ультрафиолета. Лампы с УФ опускаются в воду и разрушают микробы. 
Техника на ОС произведена из нержавеющей стали. Это важный аспект, т.к. воздух и кислород приводят к сильной коррозии. Материал разрушается.
При выходе из блока можно отметить шиберную арматуру. Далее, вода протекает через многие датчики, измеряющие контроль качества воды. На выходе вода считается полностью очищенной и обеззараженной. 
Её дальнейший путь ведёт в Москва-реку. Благодаря тёплым водам и насыщенной питательными веществами среды река изобилует рыбой. Такую рыбу ловить нельзя, но граждан это не останавливает. 
Выделим основные недостатки КОС:
1) Отсутствие полной автоматизации.
В странах ЕС такой проблемы не существует. Очищение воды полностью автоматизировано. Рабочие наблюдают и управляют процессом с помощью компьютера. На Курьяновских очистных сооружениях работники вынуждены соприкасаться с мусором и отходами. Например, сдвигать мусор в центр конвейера. Для большей эффективности работы станции это необходимо устранить и автоматизировать.
2) Проблема прохождения мелкого мусора. 
Рассмотрим пример с ватными палочками. Двигаясь по течению, на стадии механической очистки, палочки преодолевают установленные решётки. Это приводит к засорению сооружения на последующих этапах.
3) Недолговечный состав материала сооружений.
В начале 1970-х годов все сооружения были построены из сборного железобетона. При контакте с водой, в которой много агрессивных компонентов, этот материал разрушается годами. Появляются трещины и подтёки. На данный момент продолжается реконструкция.
4) Близость нахождения жилых районов.
Рядом со станцией находится множество жилых домов. Из-за сильного метанового запаха поступают многочисленные жалобы. Работники станции накрыли часть сооружений перекрытиями в процессе реконструкции. Отстойники накрыли плавающей конструкцией. Это связано с тем, что на них нельзя ставить дополнительные подпорки, так как это будет мешать вращению фермы. Загрязнение атмосферы газообразными веществами, происходящими от сточных вод, является специфическим видом загрязнения. В России не существует ПДК дурнопахнующих газов, это осложняет решение проблемы в данной области. В такие газы входят: метан CH4, аммиак NH3, сероводород H2S. При длительном вдыхании этих газов ухудшается общее состояние человек, нарушается работа нервной и сердечно-сосудистой системы, накапливаются токсины. Среди существующих методов борьбы с опасными газами выбраны те, которые наиболее эффективно справляются с проблемами. Входят такие способы, как: механическая очистка, внесение нитратов, удаление со стенок канализации биоплёнки, инжекция кислорода и другие.
Если оценивать качество работы на ОС, то можно отметить, что рабочие выполняют свой труд ответственно, внимательно и серьёзно. 
Исходя из вышеперечисленного, можно смело сказать, что одна из крупных станций в городе Москва работает на современном уровне. Очень важно, что вода подвергается дополнительной обработке. Для современных городских людей, у которых нет доступа к артезианской или ключевой воде не остаётся выбора, как пить воду из-под крана, пропуская её через фильтр, или покупать. Несмотря на все преимущества, от стадии очистки остаётся много отходов. Многие из них сильно токсичны. Это пагубно влияет на экологическую ситуацию города. 











2.3 Анализ и пути решения существующих технических проблем системы водоотведения Москвы. 
В ходе анализа по изучению информации о состоянии канализации города Москвы было выявлено несколько основных проблем.
1) Проблема износа канализационных сетей.
Канализационная сеть г. Москвы на 2018 год находится в изношенном состоянии. Для устранения этой проблемы необходимо выделение средств от государства на восстановление и реконструкцию сети. Из-за того, что процесс обновления городской распределительной сети приостановлен, это увеличивает количество повреждений в канализационных трубах, таких как: трещины, эрозия трубных соединений, замена асбестоцементных трубопроводов. Для этого требуется проложить новую трубопроводную сеть, облицевать её стеклопластиком, отказаться от траншейных соединений.  Большинство труб находятся в аварийном состоянии. 
2) Отключение внешнего электроснабжения
Помимо износа трубопроводов, схожая проблема возникает у передающих кабельных линий. Устаревшие кабеля нужно заменить на современные, а для того, чтобы избежать внезапное отключение электричества, требуется поставить резервные устройства. 
3) Перегрузка сети канализации
Некоторые районы города Москвы интенсивно развиты и имеют большую плотность населения. В итоге их развитости многие бассейны работают в режиме перегрузки. Чтобы устранить эту проблему, необходимо запустить проекты по прокладке новых канализационных сооружений, добавить новые каналы и коллекторы. Необходимо, чтобы новые постройки соответствовали европейским стандартам.
4) Проблема существования районов, где отсутствует централизованное водоотведение.
Эта специфика относится к районам на окраине города и области. Приводит к бесконтрольному сбросу неочищенных вод в поверхностные открытые водоёмы. Загрязняются грунтовые воды.
5) Низкая производительность ресурсов Московской сети.
Возникает вследствие некорректного перераспределения ЗСВ между бассейнами ОС. 
6) Низкая пропускная способность канализационных стоков.
Чтобы увеличить пропускную способность водоотводов находящихся на окраине города, необходимо выполнить дополнительное строительство трубопроводов. Выполнение этого пункта затруднено из-за плотной застройки. Стоимость этого проекта высока.
7) Окончание срока эксплуатации.
Большая часть технологических сооружений Курьяновских и Люберецких очистных сооружений вышла из срока эксплуатации и находится в аварийном состоянии. При отсутствии замены или реконструкции проблемы будут прогрессировать, что может привести к выходу из строя ОС и появлению коррозии. 
8) Технологии очистки
К настоящему времени технологии очистки устарели. КОС одна из немногих станций, которая считается более современной, чем остальные по г. Москве.
9) Проблемы внедрения современных методов очистки на КОС И ЛОС.
Изначально на этих станциях не был предусмотрен процесс обеззараживания воды. Несмотря на то, что на этих станциях используются методы УФ-обеззараживания, для выполнения требований санитарных правил и норм нужно установиться большее количество комнат с УФ-лучами. 
10) Жалобы жителей
Для избавления жителей от загрязнения от атмосферы была принята программа «Программа по устранению запахов». Она предусматривает установку перекрытий и сбора вентиляционного воздуха.
11) Запрет на использование осадков сточных вод в с/х
Запрещается использовать субстрат для захоронения отходов в почве. Необходимо усовершенствовать или разработать новые способы утилизации. Без вывоза и захоронения.
Исходя из того, что канализационная сеть рассчитывается на только на гидравлическое отведение, но и на органическую нагрузку, производственные мощности необходимо подогнать под этот параметр. Около 89% загрязнённых сточных вод поступает от жилых зданий. Вследствие увеличения численности нагрузка на сеть водоотведения значительно увеличивается. Способ решения находится в реконструкции КОС и ЛОС. Это позволит снизить гидравлическую нагрузку.
Анализируя  описание проблем, были найдены актуальные пути решения. Основная проблема заключается в отсутствии и нехватки финансирования. Замена и реконструкция сооружений с их оборудованием очень масштабна и дорогостояща. Из-за медленной реконструкции начинает выходить из строя более новое оснащение. Решение проблемы для увеличения каналов и коллекторов также является практически не решаемой. Плотность застройки препятствует строительству новой канализационной сети. 






















2.4 Методы решения экологических проблем связанных с увеличением сброса сточных вод и совершенствования метода их очистки..
Роль реконструкций станций очистки сточных вод в экологии и экономике городов очень важна. Большинство таких сооружений в г. Москве и других городах России были построены в 1960-1980-х годах. Несмотря на то, что КОС находятся на реконструкции, другие ОС перестают справляться со своими функциями, находятся в изношенном состоянии и страдают от увеличения количества нагрузки идущей от городов и предприятий. Рассмотрим статистику сбросов загрязнённых сточных вод в поверхностные водные объекты  на рисунке 2.

(рис.2. Сброс сточных вод в поверхностные водные объекты, млрд. кубометров)
Анализируя график, можно сделать вывод, что по сравнению с 2005 годов сброс загрязнённых вод значительно снизился. Этот показатель говорит о том, что промышленные предприятия стали использовать современные способы утилизации отходов производства. Но, если сравнить показатели г. Москвы и Московской области, можно обратить внимание, что эти два субъекта значительно лидируют по количеству млрд. кубометров сброшенных вод по сравнению с другими субъектами Центрального Федерального округа. Рассмотрим это на примере рисунка 3, «Показатели сбросов загрязнённых сточных вод на примере субъектов ЦФО».

Рис.3 «Диаграмма сбросов загрязнённых сточных вод на примере субъектов ЦФО»
На этом рисунке видно, что Москва и Московская область  сбрасывают больше всех субъектов ЦФО сточных вод. Это связано с высокой плотностью населения, большого количество промышленных предприятий и развитой инфраструктурой.
Реконструкцию на очистных станциях необходимо производить в случае износа сооружения. В главе «2.1 Анализ работы Курьяновских очистных сооружений на 2018 год» была описана проблема несовершенства решёток. В стадии механической очистки через них проникал мелкий мусор. На большинстве станций очистки сохранились решётки с ручной очисткой от загрязнений. Их можно заменить на дробилки механического типа. Это облегчит процесс утилизации отходов. Старые песколовки можно заменить на шнековые системы. Это позволит более тщательно убирать осевший песок и минеральные нерастворимые элементы. Фильтры биологического назначения можно усовершенствовать с помощью усиления технологического мониторинга и интеллектуализацией системы. Это повли.......................