Модернизация очистного сооружения (стр. 7 из 10)
Рис.9 Схема аэротенка с мембранным модулем:
1 - реактор, 2 - аэратор, 3 – блок с половолоконными мембранами, 4 - воздух,
5 - очищенная вода, 6, 9 - насосы, 7 - манометр, 8 - фильтрат
1. Выбор мембраны и определение её основных параметров
При выборе мембраны следует исходить из того что, что она должна обладать максимальной удельной производительностью при селективности, обеспечивающей выполнение требований к качеству пермеата (соответствие санитарным нормам, допустимым потерям растворённого вещества и т.д.). Кроме того, мембрана должна обладать высокой химической стойкостью по отношение к разделяемому раствору [25].
Определение истинной селективности производится по графику зависимости истинной селективности мембраны от отношения
. График построен для интервала 
, в котором селективность имеет большие значения, обычно удовлетворяющее условиям разделения. Примем допущение, что в рабочем диапазоне концентраций разделяемого раствора истинная селективность остаётся постоянной.Тогда критерий пригодности мембраны, т.е. минимальная допустимая её селективность по задерживаемому веществу, можно определить с помощью уравнения
(3.1)В качестве разделяющей принимаем полиамидную мембрану ММК 9, изготовленную из капрона. Для выбранной мембраны
, что удовлетворяет условию 
. 
(3.2)Техническая характеристика мембраны ММК9:
Средний диаметр пор, мкм - 3
Производительность по дистиллированной воде при p=0,05 МПа, мл/см2∙мин - 150…300
Для определения значения истинной селективности воспользуемся графиком (рис.9).
Из графика следует, что истинная селективность мембраны:
. Условие пригодности мембраны выполняется, так как истинная селективность выбранной мембраны больше минимально допустимой.Определяем удельную производительность мембраны по разделяемому раствору. Для этого сначала определяем удельную производительность мембраны по чистой воде:
(3.3)где
константа проницаемости мембраны по воде, принимается по технической характеристике мембраны; 
, принимаем 
(3.4) 
- рабочий перепад давлений, МПа, 
. 
(3.5) 
Рис.9 Зависимость истинной селективности мембраны от отношения диаметра молекул к диаметру пор
Основным фактором, снижающим удельную производительность, является повышение вязкости. Кинематическая вязкость пива при
составляет 
; плотность раствора 
[26]. Тогда динамическая вязкость раствора 
(3.6) 
.Кинематическая вязкость воды при той же температуре
; плотность 
. Динамическая вязкость воды 
(3.7) 
.Тогда удельная производительность мембраны по разделяемому раствору
(3.8) 
.2. Технологический расчёт мембранного модуля
Определяем расход пермеата
в первом приближении: 
(3.9)где
расход раствора на разделение, кг/с, 
(3.1.1) 
расход концентрата, кг/с; 
селективность мембраны, 
(3.1.2)Определяем потребную площадь мембран по формуле
(3.1.3) 
По производительности по пермеату производим выбор мембранного модуля,
. Принимаем мембранный модуль на основе полых волокон Syn+ 100 (табл.5).Таблица 5
Техническая характеристика мембранного модуля Syn+ 100
Производительность по фильтрату,  | 0,012-0,05 |
| Внутренний диаметр, мм | 200 |
Площадь поверхности мембран,  | 1,8 |
| Производитель | Фирма "HELBIO" |
Определим количество мембранных модулей
: 
(3.1.4) 
где
площадь поверхности мембран одного модуля, принимается по паспортным характеристикам модуля, 
, 
.Количество мембранных модулей в одном аппарате принимаем равным
, тогда количество мембранных аппаратов в установке 
(3.1.5) 
Глава 4 Эколого-экономическое обоснование внедрения очистного сооружения
4.1. Экономическое обоснование
Расчет сметы годовых эксплуатационных расходов Sг произведем по упрощенной формуле. Составляющими сметы годовых эксплуатационных расходов являются:
Основная и дополнительная заработная плата персоналу:
Sзп, руб/год.
Амортизационные расходы: Sа, руб/год.
Расходы на текущий ремонт: Sтр, руб/год.
Прочие расходы: Sпр, руб/год.
Затраты на электроэнергию: Sээ, руб/год.
Затраты на воду питьевого качества, подаваемую на станцию для обслуживающего персонала: Sв, руб/год.
Годовые эксплуатационные расходы (Sг, руб/год) рассчитываются по формуле (4.1):
Sг = Sзп + Sа + Sтр + Sпр + Sээ + Sв (4.1)
При определении Sг (4.2) необходимо иметь ввиду, что Sзп, Sа, Sтр и Sпр образуют так называемую «постоянную», т.е. независимую от объема произведенной продукции завода, а Sээ и Sв образуют «переменную» составляющую и определяются годовым выпуском продукции:
Sг = Sпост + Sперем (4.2)
Составляющие Sпост
1. Заработная плата
Расходы на заработную плату и отчисления на социальные нужды.
Расходы на заработную плату обслуживающего персонала систем
водоснабжения и водоотведения рекомендуется определять в соответствии с инструкцией "О составе фонда заработной платы и выплат социального характера", введенной в действие с 01.01.1996 г.
Расходы на заработную плату определяются путем умножения численности обслуживающего персонала, сгруппированной по четырем категориям работающих (рабочие, руководители и специалисты PC, служащие и младший обслуживающий персонал — МОП), на показатель среднегодовой заработной платы, рассчитанной на одного работающего соответствующей категории.