книги / Оборотное водоснабжение химических предприятий

или две ступени ( при необходимости получения на второй сту­ пени чистых растворов аммонийных солей). Скорость фильтро­ вания воды приблизительно 10 м/ч при использовании смолы КУ-2 в водородной форме. Регенерация катионитовых фильтров I ступени осуществляется по проскоку ионов Са2+ и M g2+ и производится 1,5— 10-процентным раствором серной кислоты или 20—25-процентной азотной кислотой. Регенерация катиони­ товых фильтров II ступени производится 20—25-процентной азот­ ной кислотой. В этом случае регенерационный раствор донасыщается аммиаком и направляется на утилизацию в цех аммиач­ ной селитры (содержание в нем селитры составит после нейтра­ лизации около 30% ). Регенерационный раствор от фильтров I ступени после нейтрализации аммиаком при использовании азот­ ной кислоты утилизируется как жидкое удобрение.

Обменная емкость катионита КУ-2 по аммиаку — 2,5 кг-экв/т сухой смолы или 2,5-0,5=1,25 кг-экв/т набухшей смолы: обмен­ ная емкость по всем катионам, за исключением аммония, — 0,72 кг-экв/т в набухшем состоянии. Катионный состав смешан­ ной подпитывающей воды, полученный из условий вывода 0,5% от Qnoan на катионирование, следующий: Са2+=0,89 мг-экв/л. Остальные катионы вычисляются из соотношения их в оборот­ ной и исходной воде при коэффициенте упаривания 4,4 для ус­ ловий поглощения свободного аммиака при подаче в оборотный цикл подпутывающей воды. Отсюда

из воды, на I ступени 2 К = 0 ,8 9 + 0 ,6 4 + 1,13=2,66 мг-экв/л-, на II ступени из воды извлекают 10,65 мг-экв/л катионов аммония. При регенерации один раз в сутки необходимое количество ка­ тионита во влажном состоянии в фильтрах I ступени составляет:

катионита составляет : 0,5-24,4= 12,2 т.

При регенерации фильтров II ступени два раза в сутки необ­ ходимое количество катионита в фильтрах составит:

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ И ПОКАЗАТЕЛИ ДЛЯ ВЫБОРА СИСТЕМ И ТИПА СООРУЖЕНИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ОБОРОТНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

ФАКТОРЫ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

Основой для определения годовых эксплуатационных затрат является технологическая часть проекта. Главным усло­ вием при выяснении эксплуатационных расходов является срав­ нение проектных показателей с показателями проектов-аналогов и обоснование принятых решений.

Следует иметь в виду, что для вновь строящихся сооружений Промышленного водопровода годовые эксплуатационные расхо­ ды определяются только на первую очередь строительства. Экс­ плуатационные сметы на водоснабжение составляются по сле­ дующим основным статьям затрат: заработная плата обслужи­ вающего персонала с отчислениями на социальное страхование; реагенты, электроэнергия, тепловая энергия, амортизационные отчисления, текущий ремонт, прочие расходы.

Годовые эксплуатационные расходы и себестоимость 1 м3 во­ ды определяются как по системе в целом, так и по отдельным видам качества воды (производственной, умягченной, осветлен­ ной и т. д.).

Определение заработной платы выполняется на основе разра­ ботанной структуры управления, численности и фонда заработ­ ной платы персонала, обслуживающего системы водоснабжения,

иосновывается на следующих принципах.

Организация управления на промышленных предприятиях за­

висит от мощности систем, состава сооружений, местных особен­ ностей и условий эксплуатации объектов водоснабжения.

Ориентировочный годовой фонд заработной платы по катего­ риям работающих может быть принят [49]: рабочие— 1350 руб.; инженерно-технический персонал (ИТР) — 1500 руб.; служа­ щие— 1100 руб.; младший обслуживающий персонал (МОП) — 850 руб.

Указанная среднегодовая заработная плата включает все ви­ ды доплат и премий. Отчисления на социальное страхование принимаются в размере 8% от годового фонда зарплаты.

Затраты на реагенты. Годовой расход реагентов для очистки воды определяется по среднегодовому расходу воды и средней дозе реагентов на ее очистку.

Средняя доза расхода реагентов определяется по формуле

где Д„ — максимальная доза реагентов (с учетом содержания основного вещества); К — коэффициент, учитывающий качество исходной воды (0,5 — для маломутных вод; 0,6 — для вод сред­ ней мутности, 0,7 — для вод с высокой мутностью).

Среднегодовой расход воды для промышленных предприятий определяется с коэффициентом 0,85 к наибольшему расчетному расходу.

Стоимость реагентов состоит из отпускной (оптовой) ценыреагента с учетом заготовительно-складских расходов предприя­ тия и стоимости перевозок железнодорожным и водным транс­ портом.

Расходы на электроэнергию. Тарифы на электроэнергию мо­ гут быть ориентировочно приняты по действующему прейскуран­ ту. Для промышленных предприятий затраты на электроэнергию определяются по одноставочному тарифу, т. е. за отпущенную активную электроэнергию, учитываемую счетчиком в квтч.

Если присоединенная мощность более 100 кет, затраты на электроэнергию определяются по двухставочному тарифу и со­ стоят из основной платы за общую присоединенную (установоч­ ную) мощность трансформаторов и высоковольтных электро­ двигателей без учета количества потребляемой энергии и допол­ нительной платы за потребляемую активную электроэнергию в квт-ч, учитываемую счетчиком. При расчетах по двухставочному тарифу за мощность установленных резервных трансформаторов и электродвигателей, одновременная работа которых с основны­ ми трансформаторами и электродвигателями исключена, плата не взимается.

Для определения мощности трансформаторов можно пользо­ ваться формулой

(168)

COS ср

где Рал — сумма мощности всех одновременно работающих си­ ловых электроприемников; Ki — коэффициент, учитывающий трансформаторный резерв (принимается равным 1,5); ф — коси­ нус установки, принимается равным 0,9; Кг — коэффициент, учи­ тывающий электроосветительную нагрузку (принимается рав­ ным 1,05).

Если вместо расчетной мощность электроприемников опреде­ ляется по каталогам, в формулу следует вводить понижающий коэффициент загрузки (0,8—0,9).

Все электродвигатели мощностью более 200 кет принимаются высоковольтными.

Потребная мощность насосных агрегатов определяется по фор­

где Q — расчетная подача воды насосом, л/сек; Я — полная вы­ сота подъема воды, м\ ti„ — к. п. д. насоса, определяемый по ка­ талогу в зависимости от заданных условий работы (по кривой Q— Я, взятой из каталога); К3 — коэффициент запаса (по дан­ ным ГОСТ 12787— 67).

Коэффициенты запаса при мощности электродвигателей, кет;

Мощности мелких технологических механизмов принимаются

coscp электродвигателей может быть принят равным 0,9. Расход электроэнергии на привод механизма определяется по

формуле

где Ямех — мощность электродвигателя механизма; t — количе­ ство рабочих агрегатов; Т1эл — к. п. Д- электродвигателей.

К. п. д. элекгродвигателей [49] при мощности их, кет:

Дополнительный расход электроэнергии на мелкие силовые электроприемники технологических механизмов, сантехнической вентиляции, электроотопление, освещение приближенно может составлять 10— 20% от расхода электроэнергии на основные агрегаты.

Затраты на тепловую энергию. Годовой расход горячей воды и пара в Гкал по отдельным сооружениям принимается по дан­ ным теплотехнической части проекта. Если в составе сооруже­ ний водоподготовки предусматривается собственная котельная, то в смете должны быть учтены затраты на топливо.

Амортизационные отчисления по основным фондам. Аморти­ зационные отчисления на полное восстановление и капитальный ремонт основных фондов производятся по нормам, утвержден­ ным Советом Министров СССР, которые приведены в прило­

сметной стоимости сооружений, оборудования и сетей.

Прочие расходы. В данной статье учитываются следующие ви­ ды расходов:

износ и ремонт малоценных и быстроизнашивающихся инстру­ ментов, приспособлений, хозяйственного инвентаря;

расходы по технике безопасности и охране труда (спецобувь, спецодежда, спецпитание и др.);

расходы на технические усовершенствования; расходы по командировкам и разъездам;

услуги посторонних организаций и цехов предприятий (выпол­ нение отдельных работ по благоустройству и поддержанию сани­ тарного состояния территории, транспортные и другие услуги производственного назначения, в том числе вывоз отходов про­

вочно в размере 6% от общей суммы эксплуатационных расхо­ дов без учета амортизационных отчислений.

Определение экономической эффективности капитальных вло­ жений. При определении сравнительной экономической эффек­ тивности проектных вариантов систем водоснабжения сопостав­ ляются основные стоимостные показатели: капитальные вложе­ ния, себестоимость продукции, срок окупаемости капитальных вложений или коэффициент сравнительной эффективности.

Размеры капитальных вложений К устанавливаются на осно­ вании разработанной сметной документации.

При определении себестоимости продукции С учитываются затраты на статьи, приведенные выше. Себестоимость продукции измеряется в руб. на 1 мъ воды.

Срок окупаемости капитальных вложений Т и коэффициент сравнительной эффективности Е, являющийся величиной, обрат­ ной сроку окупаемости, должны сопоставляться с нормативны­ ми значениями этих показателей.

Срок окупаемости определяется отношением дополнительных капитальных вложений к годовой экономии произведенных затрат и измеряется в годах.

Нормативные коэффициенты сравнительной эффективности для сетей и сооружений водопровода принимаются: для соору­ жений и оборудования — 0,2, для трубопроводов — 0,1. В прак­ тике инженерных расчетов пользуются усредненным коэффици­ ентом эффективности для сооружений водопровода — 0,14, что соответствует сроку окупаемости в 7 лет.

При выборе рекомендуемого варианта основным условием следует считать натуральные показатели: качество воды, расход электроэнергии, металла, использование прогрессивных строи­ тельных конструкций, сроки окупаемости, возможность дальней­ шего расширения, простота и удобство обслуживания сооруже­ ний, площадь и коэффициенты застройки, бесперебойность ра-

боты сооружений и пр. Если один из двух сравниваемых вариан­ тов дает более низкую себестоимость и экономию капитальных вложений, то вопрос о сроке окупаемости дополнительных ка­ питальных вложений не имеет существенного значения.

При сравнении вариантов следует пользоваться следующими, формулами:

где К| — капитальные вложения по вариантам; Ci — себестои­ мость продукции за год; Е — отраслевой нормативный коэффи­ циент эффективности (Е— 0,14); То — отраслевой нормативный срок окупаемости.

Если при сравнении вариантов капитальные вложения ис­ пользуются в разные сроки, то сравнение следует производить с приведением капитальных вложений более поздних лет к теку­ щему моменту делением на коэффициент, учитывающий средний эффект.

Коэффициент приведения определяется по формуле Кпр = ( 1 + Е ) т ,

где Е — отраслевой нормативный коэффициент эффективности;. Т — период времени, годы.

Значение Кпр в зависимости от периода времени Т определя­ ется по табл. 51.

где Кг — капитальные вложения более поздних лет.

Экономическая эффективность при внедрении новой техники..

Расчеты годовой экономической эффективности от внедрения новой техники предусматриваются для технических мероприя­ тий, которые превосходят экономические показатели уже внед­ ренных и действующих решений.

Определение годового экономического эффекта производится сравнением исходных показателей по себестоимости и удельным капитальным затратам до внедрения новых технических реше­ ний с показателями, полученными после внедрения мероприятий по новой технике, с расчетом на годовой объем производства продукции:

где Э — годовой экономический эффект или годовая экономия, руб.; Сс — себестоимость, руб. на единицу продукции до внед­ рения мероприятий по новой технике; С„ — то же, после внедре­ ния мероприятий по новой технике; Кс — удельные капитальные затраты, т. е. капиталовложения, приходящиеся на единицу продукции до внедрения мероприятий по новой технике; Ки — то же, после внедрения новой техники; Ан — годовой объем про­ изводимой продукции после начала внедрения мероприятий по новой технике; Е — нормативный коэффициент сравнительной эффективности капитальных затрат.

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ БЕСПРОДУВОЧНЫХ СИСТЕМ ОБОРОТНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Организация беспродувочного оборотного водоснабже­ ния на предприятиях синтеза аммиака и азотных удобрений связана с использованием в качестве реагента для умягчения подпитывающей воды аммиака, стоимость которого выше стои­ мости извести. Корректировка минерального состава оборотной воды требует ионообменной обработки части подпитывающей или оборотной воды. Поэтому экономическая целесообразность беспродувочных систем оборотного водоснабжения на предприяти­ ях азотной промышленности заслуживает специального анализа.

Сопоставим все виды затрат на подготовку воды для оборот­ ных систем водоснабжения азотных предприятий, размещенных на реках, вода которых различается по жесткости и общему солесодержанию, но относится к карбонатным водам (р. Днепр

ир. Горынь). Состав воды этих рек приведен в табл. 50. Данные для оценки стоимости стабилизации воды фосфатиро-

ванием с подкислением взяты из [3— 5] и СНиП П-Г. 3—62. Данные для оценки затрат на обработку воды по схемам: умяг­ чение известью — ионообменная обработка продувочных вод и умягчение известью — фосфатирование и данные о затратах на осуществление схемы умягчение аммиаком — ионообменная об­ работка продувочных вод — получены на основе проектных про­ работок, выполненных Укрводоканалпроектом и ГИАП.

Затраты на очистку продувочных сточных вод от солей аммо­ ния не учитывались так же, как не учитывалась экономия от прекращения загрязнения водоема аммиаком в результате ис­ ключения сброса продувочных сточных вод.

При оценке аммиачного способа не было учтено также то, что обрастание водорослями теплообменных систем и градирен, не­ избежное при всех других методах, при аммиачном методе от­ сутствует. Годовая стоимость затрат на водоснабжение для пред­ приятия А в целом составляет 11200 руб., а для одного оборот­ ного цикла предприятия Б — 2120 руб.

Затраты на реализацию всех рассматриваемых методов обра­ ботки воды оборотных систем для этих двух предприятий азот­ ной промышленности приведены в табл. 52.

При оценке экономичности вариантов решающее значение имеет отдаленность предприятия от источников водоснабжения. При значительном отдалении предприятия более экономичным как по капитальным, так и по эксплуатационным затратам бу­ дет вариант аммиачной обработки с частичным катионированием воды. В этом случае исключается сбросной коллектор про­ дувочных вод, резко уменьшается диаметр трубопроводов для подвода подпитывающей воды, снижаются затраты электроэнер­ гии на подачу воды к предприятию, на транспортирование про­ дувочных вод в водоем и на рассосредоточенный выпуск.

В сравниваемых вариантах капитальные и эксплуатационные затраты по предприятиям А и Б определены с учетом их про­ изводительности и расположения по отношению к источнику водоснабжения. Поэтому влияние ионного состава воды, заби­ раемой из источника водоснабжения, не проявляется достаточно четко. Однако удельные капитальные затраты, приведенные к 1 м3 подпитывающей и оборотной воды, и себестоимость 1 м3 во­ ды при аммиачном способе с катионированием близки для обо­ их предприятий.

Как видно из табл. 52, при оценке способов обработки воды по годовым приведенным затратам, являющимся основным кри­ терием экономичности, преимущество для обоих предприятий имеет вариант аммиачного умягчения воды в сочетании с Н+-ка- тионированием. Так, по предприятию А годовой экономический эффект аммиачного способа с катионированием по отношению к известковому составляет 422,6 тыс. руб., по отношению к фосфатированию с подкислением — 334,4 тыс. руб.

Для предприятия Б дополнительно сравнивался вариант из­ весткования с катионированием, при котором также полностью исключается сброс продувки и регенерационных растворов в водоем. Для регенерации Н+-фильтров применялась 25-процент­ ная азотная кислота. Проектируется утилизация регенерацион­ ных растворов, содержащих 22—21% нитрата кальция (каль­ циевая селитра), в виде удобрения.

Годовой экономический эффект аммиачного способа с катио­ нированием по сравнению с умягчением воды известкованием с катионированием составил 56,7— 59,9 тыс. руб.

Себестоимость 1 м3 оборотной воды при аммиачном способе умягчения с катионированием воды для предприятий А и Б при-

£§ Таблица 52. Сравнение технико-экономических показателей вариантов обработки подпитывающей и стабилизации оборотной

®воды