Эффективные методы очистки технических вод машиностроительного производства (стр. 12 из 19)
 |
| Рис. 6. Модули Аквахлор-500-02, вид сверху, видны фторопластовые шланги вывода оксидантов из элементов ПЭМ-7 в сепараторы. Эти же шланги обеспечивают гальваническую развязку элементов ПЭМ-7 в реакторе |
Главная технологическая особенность установки АКВАХЛОР состоит в том, что синтез оксидантов в анодной камере реактора протекает под давлением, значительно превышающем давление в катодной камере (перепад около 1 кгс/см2). Суперпозиция и взаимовлияние градиентов давления, напряженности электрического поля, концентрации электролитов и плотности тока в поровом пространстве керамической диафрагмы обеспечивают селективное удаление ионов натрия вместе с избытком воды из анодной камеры через диафрагму в катодную камеру, сохранение всех ионов хлора в анодной камере и полное отсутствие возможности проникновения гидроксил-анионов из катодной камеры в анодную.
Установка АКВАХЛОР может быть легко адаптирована к источнику постоянного тока необходимой мощности с практически любыми выходными параметрами по току и напряжению, поскольку конструкцией реактора обеспечена возможность изменения электрической схемы подключения элементов ПЭМ-7. При последовательном соединении элементов ПЭМ-7 реактор установки превращается в биполярный электролизер оргинальной конструкции, так как составляющие его электрохимические ячейки (элементы ПЭМ-7) пространственно и гальванически отделены друг от друга. При параллельном соединении элементов ПЭМ-7 реактор становится разновидностью монополярного электролизера (рис.6). Также возможно смешанное (последовательно-параллельное) соединение элементов ПЭМ-7 в реакторе установки АКВАХЛОР.
Напряжение на единичном элементе ПЭМ-7 в процессе работы может быть в пределах от 2,8 до 4,5 вольта при силе тока от 20 до 35 ампер и минерализации исходного солевого раствора от 200 до 250 - 300 г/л. Степень разложения соли при всех режимах работы составляет 99,3 – 99,8 %. В связи с этим, реальный удельный расход соли на производство оксидантов в установке АКВАХЛОР приблизительно равен 1,7 грамм на 1 грамм оксидантов.
При силе тока 23 – 24 ампера элемент ПЭМ-7 вырабатывает 30 г/ч оксидантов (в пересчете на молекулярный хлор), напряжение на нем близко к 2,8 – 2,9 В, а удельный расход электроэнергии - около 2 кВт на 1 кг оксидантов (хлора). В этом режиме доля молекулярного хлора в выделяющемся газе составляет 98 - 99 %.
Для того, чтобы увеличить долю диоксида хлора и озона в смеси синтезируемых оксидантов до 3 – 7 %, установки АКВАХЛОР эксплуатируют в более форсированном режиме, т.е. при силе тока более 25 ампер на единичном элементе ПЭМ-7 и напряжении более 3 вольт. Удельный расход энергии, соответственно, составляет 2,5 - 3,0 и может достигать 4,0 кВт-ч/кг при соответственно возрастающей производительности единичного элемента ПЭМ-3 до 40 и более грамм оксидантов в час. Однако, удельное потребление соли остается прежним – около 1,7 г/г во всех режимах. Другим путем увеличения содержания диоксида хлора и озона в составе смеси оксидантов является подщелачивание исходного солевого раствора до рН = 9,5 – 10,5.
Трехлетний опыт эксплуатации установок АКВАХЛОР в различных условиях (климатических, технических, технологических) в России и за рубежом показал их высокую эффективность, экономичность, практически полное отсутствие побочных продуктов хлорирования даже при обработке раствором оксидантов сточных вод с высоким содержанием органических соединений. Дальнейшее совершенствование технологии обеззараживания воды с применением установок АКВАХЛОР происходит по пути оптимизации гидравлических схем и систем автоматизации при одновременном подключении большого количества модулей А-500. В настоящее время наибольшее количество одновременно используемых модулей А-500 составляет 16, общая их производительность по оксидантам равна 8 кг/ч и применяются они для обеззараживания питьевой воды, для которой велик риск заражения вирусными инфекциями.
Установки АКВАХЛОР имеют сертификат соответствия РФ, а производимый ими раствор оксидантов – санитарно-эпидемиологическое заключение Госсанэпиднадзора РФ. Кроме того, установка АКВАХЛОР-500 имеет сертификат соответствия стандартам Германии (TUV).
Переносные установки
С-5-30 - производительность 30 г. активного хлора в час
С-5-120 - производительность 120 г. активного хлора в час
С-5-400 - производительность 400 г. активного хлора в час
Эти переносные автономные мини-генераторы предназначены для получения на месте потребления дезинфицирующего раствора гипохлорита натрия с фиксированной концентрацией активного хлора (8 г/л) путем электролиза 4% раствора поваренной соли. Для целей отбеливания применяется 0,1% раствор гипохлорита. Себестоимость 1 литра рабочего раствора не превышает 20 копеек.
Стационарные установки
С-5-400Б - установка для обеззараживания воды в бассейнах, производительность 400 г. активного хлора в час.
ХлорЭл-2000 - установка для обеззараживания питьевой воды на станциях водоподготовки и обеззараживания сточных и оборотных вод. Производительность до 100 кг. активного хлора в сутки до70 тыс. кубометров воды в сутки.
ЭЛП - установки электролиза минерализованных грунтовых вод для обеззараживания питьевой воды на станциях водоподготовки и обеззараживания сточных и оборотных вод. Производительность свыше 100 кг. активного хлора в сутки более 100 тыс. кубометров воды в сутки.
3. Расчет экономической эффективности очистки технической воды:
3.1 Определение затрат труда
3.1.1. Определим оплату труда обслуживающего персонала в год
Сп = Тм*aз*nм, где
Тм – 167 часов –норма времент в месяц
aз – тарифная ставка персонала
Nм – 12 –число месяцев в году
3.1.2 Определим зарплату аппаратчика IV разряда за год
Сап =Tм*aз*nм = 167*11,89*12 = 23827,56 руб.
Аз – тарифная ставка аппаратчика IV разряда
С учетом премии 65% aз = 11,89 руб.
3.1.3 Определим зарплату машиниста IV разряда за год
Смаш =Tм*aз*nм = 167*11,43*12 = 22905,72 руб.
aз – тарифная ставка машиниста IV разряда
С учетом премии 65% aз = 11,43 руб.
В штате три аппаратчика и три машиниста, следовательно:
Зарплата трех аппаратчиков за год составляет:
Сап = 3*23827,56 = 71482,68 руб.
Зарплата трех машинистов составляет:
Смаш = 3*22905,72 = 68717,16 руб.
Итого зарплата персонала за год составляет:
Сп = Сап + Смаш = 71482,68 + 68717,16 = 140499,94 рубля
3.2 Затраты на электроэнергию за год
| № | Потребитель электроэнергии | Мощность кВт | Кол-во | Потребление электроэнергии в час, кВт-ч | Стоимость 1 кВт-ч электроэнергии |
| 1. | Агрегат электронасосный для химически активных и нейтральных жидкостей Х45/54-Т-СД | Электродвигатель АД-71-2 22 кВт | 2 | 44 кВт-ч | 0,375 |
| 2. | Вентилятор радиальный из титановых сплавов №5 В-ЦЧ-70-5К-01 | Электродвигатель 4А90L4X 2,2 кВт | 1 | 2,2 кВт-ч | 0,375 |
| 3. | Электролизер РГ-001-1500 | Расход энергии установкой 6 кВт | 1 | 6 кВт-ч | 0,375 |
| 4. | Итого: | -- | 4 | 52,2 кВт-ч | 0,375 |
3.2.1 Определим расход электроэнергии:
Сгод.эл. = Эч*nд*nч*Сэл. = 52,2*300*24*0,375=140940 руб.
Где Эч – 52,2 кВт-ч – потребление электроэнергии в час
nд = 300 дней работы в году
nч = 24 часа – число часов в сутки
Сэл. = 0,375 – стоимость 1 кВт-ч электроэнергии
3.3 Материальные затраты:
3.3.1 Приобретение поваренной соли NaCl
Соль = Кчас*nд*24*СNaCl = 0,0045*300*24*3100 = 100440 рублей
Кчас – 0,0045 тонн – расход соли в час
nд – 300 дней работы в год
24 – число часов в сутки
С NaCl – 3100 руб. за 1 тонну соли
3.3.2 Стоимость очищенной технической воды в количестве 900000 м3 в год составляет:
Со.в. = Ст.в.* aв. = 1,44*1,18*900000 = 1529280 рублей
Где
Ст.в. – стоимость очищенной технической воды = 1,44 руб.
НДС = 18%
Итого сумма затрат на материалы:
См = Ссоль + Со.в. = 100440 + 1529280 = 16297820 рублей
3.4 Амортизационные отчисления
| Балансовая стоимость | Кол-во | Норма амортизационных отчислений (%) | |
| Агрегат электронасосный с двигателем Х45/54-Т-СД | 15300 | 2 | 19,3 |
| Вентилятор В-ЦЧ-70-5К-01 С двигателем 4А90L4X | 5250 | 1 | 22 |
| Электролизер РГ-001-1500 | 2300000 | 1 | 20 |
3.4.1 Определяем амортизационные отчисления на агрегат электронасосный