Водопроводные съезды проводились один раз в два года (фото 1 и 2). Так, например, V съезд состоялся в Москве в 1901 году. Его материалы опубликованы в III части справочной книги Hütte, под редакцией инженера Г. Л. Зандберга, которая была издана в Москве в 1917 году. Некоторые ТУ 1901 года обозначены в 13 Отделе «Водоснабжение» на стр. 826 и начинаются с «Качества воды».
Фото 1. Сборник материалов 3-го Русского водопроводного съезда 1897 года
Фото 2. Сборник материалов 6-го Русского водопроводного съезда 1903 года
Качество воды
Первая мировая война, последовавшая за ней большевистская революция и гражданская война прервали проведение Русских водопроводных съездов. Однако с 1925 года съезды возобновили свою работу уже в новообразованном СССР и стали называться Всесоюзными водопроводными и санитарно-техническими съездами.
Серебряный значок (эмаль, позолота) участника 3-го Русского водопроводного съезда 1897 года. Изготовитель — мастерская золотых и серебряных изделий «Эдуард» (город Санкт-Петербург)
Во второй половине ХХ века требования к качеству воды начали ужесточаться. Одной из первых строгие нормы начала вводить Германия, затем инициативу подхватили другие страны, включая Россию. Нынешние стандарты и нормативы в области водоснабжения и водоподготовки сильно отличаются от технических условий 1901 года.
За 120 лет представления медиков, учёных, инженеров, монтажников и производителей о воде кардинально изменились, что отразилось на действующих санитарно-технических нормах. Теперь нормативы и ТУ, принятые на первых Русских водопроводных съездах, кажутся устаревшими и совершенно неприемлемыми. Вот, например, фрагмент текста о качестве воды из III части справочника Hütte 1917 года, 13 отдел «Водоснабжение», стр. 826 (фото 3):
Фото 3. Фрагмент текста о качестве воды из III части справочника Hütte 1917 года
«1. Питьевая вода должна быть по возможности бесцветна, светла, прохладна, без постороннего запаха и без особого привкуса. Вода, удовлетворяющая этим условиям, может, однако, распространять тиф, холеру, кровавый понос, рвоту, сибирскую язву, животные паразиты; необходимо поэтому производить местные исследования, а через определённые промежутки времени — химический и бактериологический анализы. На глубине 4 м вода почти не содержит в себе зародышей. Если в ключевой или грунтовой воде содержится большое количество бактерий, то это указывает на недостаточную фильтрацию через грунт».
На рубеже XIX-ХХ веков питьевая вода закачивалась в городские водопроводы непосредственно сразу из природных источников, водоёмов или водохранилищ без какой-либо очистки и фильтрации. Знакомые нам водоочистные сооружения только начинали появляться, главным фильтром считался сам грунт, через который вода просачивалась из водоносного слоя и выходила на поверхность.
Состав и плотность грунта, как известно, влияют на химический состав воды, на её чистоту и свойства. Для выяснения химических параметров и пропорций загрязнения воды немецкие и русские учёные дореволюционых времён проводили многочисленные полевые и лабораторные исследования. По их результатам, в частности, была составлена таблица, которая в III части справочника Hütte находится на стр. 826 (фрагмент данных из неё представлен в табл. 1).
В дореволюционной России жёсткость воды определяли немецкими или французскими градусами. Так, например, один немецкий градус был равен 1,79 французскому градусу, который выражался числом, указывающим, сколько миллиграмм CaCO3 или карбоната кальция (кальциевая соль угольной кислоты или углекислый кальций) содержится в одном литре воды.
В немецком справочнике (естественно, в немецких градусах), в частности, отмечено, что если вода имеет менее 15° жёсткости, то её принято считать мягкой, если более 20° — жёсткой, свыше 30° — весьма жёсткой. Последнюю в употреблении, по возможности, следует избегать.
Авторы справочника замечают, что, если жёсткую воду прокипятить, то некоторые её составные части осаждаются, и жёсткость воды снижается. На стр. 852 (III часть справочника Hütte) есть подраздел «Умягчение воды», в котором раскрывается секрет превращения жёсткой питьевой воды в мягкую по способу Кларка и Аткинса. Метод предусматривает добавление в питьевую воду определённого количества извести, вследствие чего вода смягчается, и её можно употреблять без вреда для здоровья. «Именно так поступают в некоторых английских городах», — отмечено в справочнике Hütte. Вместе с тем способ Кларка и Аткинса также применялся для достижения мягкости воды, используемой в паровых котлах.
По результатам наблюдений также удалось выяснить, что жёсткая и тем более очень жёсткая вода предохраняет железные трубы от ржавления, но при этом образуются известковые осадки. Если же в воде содержится железа от 0,1 до 0,3 мг/л, то это способствует прорастанию водорослей.
Фото 4. Титульный лист справочника Hütte от 1916 года
В справочнике Hütte от 1916 года (I часть. 2 Отдел. В. «Механика капельно-жидких тел». II «Динамика капельно-жидких тел». С. «Движение воды по заполненным трубопроводам») отмечено (фото 4):
«Через несколько дней после начала действия водопровода происходит осаждение мути на внутренней поверхности его стенок; муть уменьшает полезный диаметр трубопровода на 2–3 мм в месяц. Часто встречающаяся на внутренней поверхности труб корка, толщиной иногда до 60 мм, является следствием образования осадков из воды. Количество образующихся осадков соответствует количеству протекающей воды; увеличением скорости движения воды нельзя избежать образования осадков».
В той же I части приведены сведения о динамике формирования корки от осадков воды на внутренней поверхности труб, которая зависит от материала, из которого они изготовлены. Например: «У чугунных трубопроводов образование осадков начинается с небольших неправильно расположенных местных наростов, которые впоследствии образуют на внутренней поверхности сплошной волнистый слой, а в некоторых случаях образуют складки. Масса состоит из бурого железняка, к которому в зависимости от источника водоснабжения примешаны известь, раковины или водяные растения».
В железных трубах обнаружена другая особенность загрязнения: «У железных труб иногда прорастают тонкие стебли по направлению к оси трубы» (фото 5).
Фото 5. Коррозия в железной трубе
Лучше всего в водопроводной системе служат и долгое время не загрязняются свинцовые трубы: «На свинцовых трубах образуется через значительное число лет лишь весьма тонкий и равномерный налёт».
В XXI веке металлические трубы оказались уже не столь популярны и незаменимы. Им на смену пришли более прочные и безопасные трубы, изготовленные из продуктов нефтепереработки. Теперь их устанавливают в системах холодного и горячего водоснабжения. Трубы из сшитого полиэтилена, за которыми закрепилось название «труба-PEX», считаются более безопасными и эффективными. Эти изделия не подвержены коррозии, на их стенках не образуются наслоения и наросты от взвесей загрязнённой воды.
Фото 6. Современные «трубы-PEX» из Германии
Производство труб из сшитого полиэтилена ежегодно увеличивается. В числе производителей «труб-PEX» находится и немецкая компания Profactor Armaturen GmbH, которая применяет технику выпуска универсальных труб из сшитого полиэтилена PEX-A с EVOH-слоем для систем водоснабжения и отопления, в том числе тёплых полов (фото 6, 7 и 8).
Фото 7. Современные «трубы-PEX» из Германии с кислородонепроницаемым EVOH-слоем для систем водоснабжения и тёплых полов
Фото 8. Современные системы PEX-труб и аксиальных фитингов из Германии
Обмер и расход воды
В справочнике Hütte от 1916 года (I часть. 2 Отдел. В. «Механика капельно-жидких тел». II «Динамика капельно-жидких тел». J. «Обмер воды», Определение напора в трубопроводах) на стр. 377 есть ещё несколько любопытных моментов, которые свидетельствуют о том, что более 100 лет назад воду уже научились экономить — за её обмером и расходом горожане тщательно следили (фото 9):
Фото 9. Указания по измерению водопотребления в справочнике Hütte
«Для трубопроводов служат так называемые водомеры, которые применяются как измерители скорости».
«Наиболее употребительны турбинные колеса, впереди которых устанавливается защитительная сетка; последняя, однако, влияет на свободный проток воды и на использование данного напора. Водомеры без защитных сеток вызывают при нефильтрованной воде закупорку аппарата различными плавающими телами и животными организмами».
«Счётный механизм (водомера) указывает число оборотов».
Получается, что упомянутые в Hütte защитные сетки для водомеров являлись прародителями современных фильтров грубой очистки, которые выпускаются и под торговой маркой Profactor.
На рубеже XIX-ХХ веков состоятельные жители крупных городов в Российской империи, в чьих квартирах, домах и хозяйствах был проведён водопровод, устанавливали водомеры, по которым и платили за потребляемую воду.
В I части справочника Hütte в 13 Отделе «Водоснабжение» есть глава «Расход воды», в которой приводятся нормативы расхода воды для домашнего хозяйственного потребления. Любопытно, что разработчики нормативов точно рассчитали и регламентировали количество воды, которую нужно тратить жителям Германии на определённые хозяйственно-бытовые нужды. В их числе:
- питьё, варка, чистка и т. д. на человека — от 20 до 30 л в день;
- стирка белья — от 10 до 15 л в день;
- промывание клозета — 5–6 л за один раз;
- промывка одной писсуарной чашки из расчёта на час — 30 л;
- принятие ванны — 350 л;
- принятие душа — от 20 до 30 л;
- разовый полив сада, двора или тротуара в сухой день — 1,5 л на 1 м²;
- водопой лошадей с чисткой стойла на одну лошадь или одну голову крупного скота в день — 50 л;
- для мелкого скота — 8 л;
- чистка экипажа в день — 200 л.
Справочник Hütte — это немецкое издание, которые было переведено на русский язык и адресовано русским инженерам, архитекторам, механикам и студентам, поэтому в научном труде приводятся большей частью немецкие статистические данные и наблюдения. Вот, например, на стр. 829:
«Во всех (немецких) городах вода расходуется не только из водопроводной сети, но также из домовых и фабричных колодцев. Так, в 1888–1889 годах в Берлине каждый житель расходовал ежедневно в среднем из водопровода 64,45 литров, а из колодцев 48,62 литров».
Однако жителей Берлина в 1906 году переплюнули жители Мюнхена, где один горожанин в среднем расходовал 247 л воды в день. Для современного немца эти показатели выглядят астрономическими и безрассудными. В настоящее время немцы экономят каждый литр воды. Они экономят также электричество, газ, бензин, отопление. Поэтому жители современных европейских городов могут искренне позавидовать своим предкам. А завидовать есть чему!
На стр. 830 имеется любопытная таблица расхода воды жителями немецких и других европейских городов в разное время. Судя по динамике, потребление воды жителями Старой Европы стабильно возрастало с 1895 до 1905–1906 годов. В этой таблице (фрагмент данных представлен в табл. 2) приводится средний расход воды в литрах на одного человека в день из разных источников в ряде городов Старой Европы (фото 10).
Фото 10. Таблица расхода воды по городам со стр. 830 III части справочника Hütte
Интересен также регламент расхода воды для промышленных целей, опубликованный в справочнике Hütte. Больше всего воды разработчики регламента отводили на процесс переработки шерсти в сукно. Чтобы превратить 1 кг шерсти в сукно, требовалось задействовать паровую машину, промыть шерсть, произвести валку сукна и промыть крашеный товар. На все эти операции отводилось всего 1000 л воды. Менее затратным было производство кирпичей. Для выпуска 1000 кирпичей, учитывая значительный расход воды для приготовления глиняного раствора, было разрешено использовать 750 л воды. Ещё меньше воды тратили пивовары. Для производства одного гектолитра пива, не считая приготовления льда и охлаждения погреба, на пивоваренном заводе можно было потратить 500 л воды.
Конечно, этот регламент по расходу воды адресовался прежде всего немецким предприятиям и приведён в справочнике лишь в качестве примера для российских читателей. Воспользовались ли этими правилами отечественные производители, нам, увы, доподлинно неизвестно.
Послесловие
Аналитики и инженеры Profactor часто обращаются к дореволюционному трёхтомному справочнику и находят в нём уникальные сведения об истории и процессе развития системы отопления, газо-, парои водопроводной арматуры. Избранные находки адаптируются, и на их основе готовятся обзорные материалы с уникальными иллюстрациями из самого справочника Hütte 1916–1917 годов. Пятый обзор из этой серии, как видите, завершён, но путешествия в прошлое на «машине времени Hütte» вскоре продолжатся.
