Обоснование мероприятий по улучшению качества воды в цехе № 17

Для экономической оценки проекта по улучшению качества водоснабжения определяют себестоимость воды на основании стоимости строительства системы водоснабжения объекта и стоимости ее эксплуатации. Все затраты предприятия водоснабжения в денежной форме, прямо или косвенно связанные с выпуском продукции, составляют ее себестоимость, которая определяется по формуле:

где С — суммарные годовые эксплуатационные расходы, руб /год; 3 — среднее годовое количество воды, подаваемой потребителям, м3/год.

Определение себестоимости воды в процессе эксплуатации систем водоснабжения позволяет установить размер тарифа оплаты отпускаемой потребителям воды. Годовые эксплуатационные затраты (С, руб/год) по системам водоснабжения определяют по формуле

С = Рк + В + Ят 4- Э + X + 3 + У = Вд + Пр ,

где Рк и Ят — затраты на капитальный и текущий ремонт; В — отчисления на полное восстановление (реновацию), т.е. накопление.

Расходы на реагенты для обработки воды складываются из отпускной цены реагентов по прейскуранту на химическую продукцию (Прейскурант № 05-01, введенный в действие с 1 июля 1967 г.) и начислений транспортных и заготовительно-складских расходов. Все остальные расходы по доставке реагентов определяются па основе Ценника №3 Госстроя СССР. Затраты на реагенты находят по формуле, где 1-оц — среднегодовая полезная производительность станции 254 м3/год; Д — среднегодовая доза реагента, кг/м3; Сх-1 т реагента, руб.

При отсутствии точных данных среднюю дозу реагента определяют по формуле

Дер = /т Др,

где т — коэффициент, учитывающий качество исходной воды и равный 0,5—0,7; Др — рабочая доза реагента.

При определении стоимости реагентов необходимо учитывать затраты на оборот тары для хлора, аммиака, сернистого газа, хлорного железа и т. п.

При определении стоимости воды, расходуемой на собственные нужды станции, ее объем следует принимать до 8% полезной производительности станции, а при наличии оборота промывных вод до 3%. Капитальные вложения на строительство сооружений оборота промывных вод составляют 192 руб. на 1000 м3/сут.

В настоящее время существует единая методика сравнительной оценки эффективности различных технических решений, которая основывается на сопоставлении суммы капитальных вложений и эксплуатационных затрат в течение нормативного срока окупаемости дополнительных капитальных вложений, т. е по приведенным затратам. При экономическом обосновании различных процессов строительства следует выбирать такой вариант, при котором обеспечивается сочетание наименьших капитальных (единовременных) вложений и эксплуата­ционных (текущих) затрат, т. е. минимум приведенных затрат. В отношении метода сравнительной оценки эффективности необходимо отметить основные требования к сравниваемым параметрам:

· данные должны быть массовыми и их достоверность должна быть бесспорна;

·  исходные данные должны быть сопоставимыми, т. е. при их отборе следует учитывать фактор времени, так как стоимостные показатели в результате прогресса в технологии и технике непрерывно изменяются:

Попт = (Е К - С); Попт - (К + Тн С),

где Попт — оптимальные приведенные затраты (минимум), тыс. руб/год; Е — нормативный коэффициент эффективности, равный 0,12; Тн — • нормативный срок окупаемости, принимаемый равным 8,3 года.

При выборе вариантов можно не только использовать метод приведенных затрат, но и выявлять экономически более эффективный вариант исходя из срока окупаемости дополнительных капитальных вложений. Если полученный срок меньше нормативного срока окупаемости, то вариант с наибольшими капитальными вложениями является более целесообразным, т.е. где Т — время, в течение которого дополнительные капитальные вложения (К1— К2) окупаются за счет экономии эксплуатационных затрат (С2— С).

Критерием для сравнения может служить коэффициент экономической эффективности Е, определяющий минимально необходимое отношение экономии эксплуатационных затрат (С2 — С;) к дополнительным капитальным вложениям (К1 — К2).

Если полученный при сравнении двух вариантов коэффициент сравнительной эффективности выше нормативного коэффициента, то оптимальным будет вариант с более низкими эксплуатационными затратами; если ниже нормативного, то следует принимать вариант с меньшими капитальными вложениями. Дополнительный эффект при учете фактора времени дают меньшая стоимость обработки воды, а также отказ от омертвления дефицитного оборудования (насосов, труб, фильтров и пр.) и уменьшение эксплуатационных затрат.

Существующая схема приготовления питьевой воды на объединенном водозаборе (ОВЗ) цеха № 17 предусматривает обеззараживание питьевой воды хлорной водой, получаемой из жидкого хлора в хлораторной ОВЗ.

К основным недостаткам существующей технологии обеззараживания можно отнести:

· возможность образования хлорорганических соединений в процессе обеззараживания в концентрациях, превышающих ПДК;

· время бактерицидного действия остаточных концентраций хлора в питьевой воде меньше необходимого для обеспечения ее микробиологической безопасности при хранении и транспортировании;

· низкие скорости движения воды в распределительных сетях и длительное хранение в резервуарах в сочетании с недостаточной длительностью бактерицидного действия хлора приводят к биообрастанию транспортных коммуникаций и, как следствие, к повторному загрязнению воды продуктами жизнедеятельности микроорганизмов (повышение содержания железа, цветности, ухудшение запаха и привкуса воды);

· ухудшение коагулируемости воды;

· наличие хлорного запаха и привкуса обработанной хлором воды.

Следует учесть также, что со времени пуска в эксплуатацию хлораторной значительно изменилась законодательная база, определяющая требования к технологии и оборудованию, связанному с потреблением жидкого хлора, и возникла необходимость реконструкции хлораторной по приведению ее в соответствие с требованиями действующих нормативных документов, что требует значительных капитальных вложений.

Эксплуатация хлораторной, как опасного производственного объекта, к которым, в соответствии с Федеральным законом «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» №116-ФЗ она отнесена, связана с дополнительными требованиями, ответственностью и затратами.

Внедрение технологии обеззараживания воды диоксидом хлора позволит произвести полную замену хлора на диоксид хлора с дозами, подобранными в ходе исследований. Диоксид хлора обладает высокой окислительной способностью, которая по своему дезинфицирующему воздействию в 4 раза превосходит воздействие хлора, но практически не имеет подобных ему негативных последствий по причине особого механизма химического воздействия на загрязняющие вещества и микроорганизмы. Диоксид хлора выступает скорее как окислитель, чем как хлорирующий реагент.

Диоксид хлора имеет следующие преимущества по сравнению с хлором:

· не образуются токсичные тригалогенметаны (ТГМ);

· практически не образуются неудаляемые органические галогены (НОГ);

· не образуются хлорфенолы;

· не происходит реакция диоксида хлора с NH 4+ и с другими соединениями азота;

· сильное дезинфицирующее действие, практически не зависящее от значений рН воды;

· сильное действие на споры, вирусы и водоросли;

· отсутствие хлорного привкуса и запаха в обработанной воде;

· окисление органических соединений марганца и железа;

· улучшение флокуляции необработанной сырой воды;

· независимость окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) от рН и присутствия аммиака и прочих соединений азота в воде;

· умягчение воды;

· длительно сохраняющийся бактерицидный эффект (до 7 суток) в водораспределительных системах и удаление микробиологических отложений в системе распределения воды.

Последнее свойство диоксида хлора является одним из самых привлекательных для целей резкого повышения качества питьевой воды, поступающей потребителям. Обладая длительным бактерицидным эффектом, диоксид хлора предотвращает вторичное загрязнение воды в сетях. Диоксид хлора, уничтожая бактерии по всей протяженности распределительной водопроводной сети, очищает трубопровод без дополнительных капитальных затрат.

Установка по получению и дозированию диоксида хлора представляет собой компактно выполненную конструкцию, в состав которой входят системы забора и подачи в реактор участвующих в реакции реагентов и разбавляющей воды. Подача исходных компонентов производится с установки СDКа. Реактор установки изолирован в замкнутом корпусе. Установка оборудована многофункциональным блоком управления и контроля, снабженным дисплеем с индикацией операций. Установка безопасна в эксплуатации, это объясняется тем, что получение диоксида хлора (на выходе из реактора) производится в виде водного раствора концентрацией до 20 г/л. Концентрация рабочего раствора диоксида хлора предусматривается на безопасном уровне - содержанием СLО2 до 4.0 г/л.

Применение технологии обеззараживания воды диоксидом хлора позволит:

· снизить концентрацию хлорорганических соединений в обработанной воде до значений не превышающих ПДК;

· улучшить коагулируемость воды;

· поддерживать сооружения обработки воды и трубопроводы в удовлетворительном санитарном состоянии;

· обеспечить долгосохраняющийся бактерицидный эффект в воде, выходящей со станции;

· избавиться от привкуса и запаха хлора в питьевой воде;

· вывести сооружения обеззараживания воды из категории «опасный производственный объект» из под контроля Ростехнадзора;

· снизить затраты на реализацию данного мероприятия по сравнению с реконструкцией хлораторной.

Принципиальная схема обработки воды предусматривает полную замену хлора в технологической цепочке обработки воды на диоксид хлора с дозами, подобранными в ходе исследований. Для перевода образовавшихся в процессе обработки воды хлорит-ионов снова в диоксид хлора предусматривается введение в воду гипохлорит-иона (хлорной извести) пред вторичной обработкой воды диоксидом хлора. Повышенные значения рН воды создают благоприятные условия для использования диоксида хлора, так как в нейтральной и слабощелочной среде и в присутствии гипохлорит-ионов хлориты, образовавшиеся в процессе обработки воды диоксидом хлора, способна снова образовать диоксид хлора, существенно повышая эффективность его использования (Приложение 5).