Технико-экономическое обоснование технологических схем водоочистки по приведенным затратам

В качестве объекта для примера сравнения была выбрана станция очистки воды для хозпитьевых целей г. Вологды. Отбор проб воды из р. Вологды и оз. Кубенское и выполненные базовой лабораторией МУП «Вологдагорводоканал» и НТЦ «Фонсвит» анализы качества воды позволили установить наличие в ней помимо мутности, цветности, окисляемости также нефтепродуктов, железа общего, хлороформа, четыреххлористого углерода.

Технологическая схема очистки воды на осветлителях со взвешенным слоем осадка и скорых фильтрах

1 - микрофильтр, 2- смеситель, 3 - осветлитель-рециркулятор со взвешенным осадком, 4 - скорый однослойный фильтр, 5 - РЧВ, 6 - НС-II

По II варианту сравнения принята технологическая схема включала:

первичное озонирование (резерв - первичное хлорирование);
углевание с вводом ПАУ в трубопровод исходной воды перед префильтром большой грязеемкости (резервный блок с периодической работой);
обработка воды на префильтре с инертной загрузкой и сорбционной составляющей;
коагуляцию (флокуляцию) воды после первичного озонирования в центральном кармане двухкамерного фильтра;
доочистку на двухслойном фильтре;
вторичное озонирование воды в РЧВ (резервное);
хлорирование с возможностью ввода хлора перед и после РЧВ;
очистку промывных вод после фильтров и обезвоживания осадка.

По варианту-аналогу (вариант III) была принята разработанная лабораторией очистки природных вод ГНЦ ВОДГЕО совместно с Союзводоканалпроектом технология очистки воды от природных постоянно присутствующих и техногенных загрязнений предприятия . Она предусматривает:

предварительное фильтрование речной воды на микрофильтрах в период цветения водоемов;
первичное озонирование;
обработку воды сернокислым алюминием, полиакриламидом и ПАУ;
обработку воды на отстойниках со встроенными камерами хлопьеобразования;
вторичное озонирование и обработку воды коагулянтами;
фильтрование через скорые песчаные фильтры;
глубокую доочистку на угольных фильтрах;
хлорирование с целью обеззараживания воды;
обработку промывных вод и обезвоживания осадка.

Реагентная схема очистки и обеззараживания мутных и цветных вод с озонированием и сорбцией

1 - исходная вода; 2 - микрофильтр; 3 - контактный резервуар первичного озонирования; 4 - смеситель; 5 - камера хлопьеобразования; 6 - комбинированный осветлитель с блоками тонкослойного отстаивания; 7 - фильтр с загрузкой из горелых пород; 8 - контактный резервуар вторичного озонирования; 9 - сорбционный фильтр; 10 - РЧВ; 11 - НС-II; 12 - ввод озоно-воздушной смеси; К - ввод коагулянта; Ф - флокулянт; И - известь; ПАУ - порошковый уголь; X - хлор; ТПФ - триполифосфат.

Доза озона для первичного озонирования принята 4 мг/л, вторичного - 2 мг/л. Предусмотрено резервное первичное (доза по активному хлору 6 мг/л, вторичному - 2 мг/л) и вторичное хлорирование.

Насосная станция кроме группы основных насосов включает группы:

на промывку контактных осветлителей;
промывку скорых и угольных фильтров;
собственные нужды станции.

Углевание воды осуществляется ПАУ в виде пульпы с дозой 10 мг/л с предварительным ее замачиванием в течение 1-10 суток теплой водой (+40-+50 °С). Пульпа перемешивается с помощью центробежного насоса и дозируется насосом-дозатором типа ДИМБА.

В расчетах принята производительность станции с учетом расхода воды на собственные нужды 78,0 тыс. м³/сут. Из расчета исключены затраты на подготовку территории строительства, подсобно-вспомогательные здания и сооружения, планировку, благоустройство, озеленение, временные здания и сооружения, проектно-изыскательские работы, содержание дирекции строительства как общие для всех вариантов.

Расчет сметной стоимости основных сооружений производительностью 78 тыс. м³/сут

№	Наименование работ и затрат	Сметная стоимость, тыс. рублей
		Строительные работы			Монтажные работы			Оборудование, приспособления и прочий инвентарь			Общая сметная стоимость
		I	II	III	I	II	III	I	II	III	I	II	III
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
1	Здание основных очистных сооружений	673	673	673	216	106	216	285	107	285	1174	886	1174
2	Реагентное хозяйство (включая ПАУ)	312	280	312	30	27	30	34	31	34	376	338	376
3	Резервуары чистой воды	93	93	93	0,9	0,9	0,9	-	-	-	93,9	93,9	93,9
4	Фильтры- поглотители	13,4	13,4	13,4	3,4	3,4	3,4	1,5	1,5	1,5	18,3	18,3	18,3
5	Насосная станция II подъема	97	97	138	30	30	40	108	108	154	235	235	332
6	Сооружения по обработке промывной воды	80	50	99	15	10	19	0,6	0,4	0,8	95,6	60,4	118, 8
7	Песковая площадка	153	-	153							153		153
8	Озонаторная	80	80	80	10	10	10	2310	2310	2310	2400	2400	2400
9	Газожидкостные реакторы озонирования - первичного - вторичного	160 91,2	160	160 91,2	1,5 0,9	1,5	1,5 0,9	-	-	-	161,5 92,1	161,5	161,5 92,1
10	Хлораторная	102	102	102	10	10	10	16	16	16	128	128	128
11	Насосная станция хоз- бытовых стоков	43,6	43,6	43,6	6,5	6,5	6,5	7,9	7,9	7,9	58	58	58
12	Шламовая насосная станция	32	32	40,3	5,0	5,0	6,6	6,0	6,0	7,6	43,0	43,0	43,0
13	Здание угольных фильтров			740			228,6			1491			2460
14	Узел регенерации активированного угля			148,0			47,5			63,7			259,2
15	Сооружения по обработке промывных вод угольных фильтров			108,9			9,9			17,6			136,4
16	Технологические трубопроводы	570	501	712,1							570	501	712,1
	Итого:	2500	2125	3707	329	210	630	2769	2587	4389	5598	4923	8727
	Прочие затраты										560	500	800
	Всего по смете										6158	5423	9528

В общие эксплуатационные затраты включены затраты на реагенты (включая порошковый уголь), затраты на электроэнергию и теплоэнергию, затраты по воде, используемой на собственные нужды (водоподготовка, возврат в голову сооружений, сброс в осадок), на зарплату основного и вспомогательного персонала станций очистки, отчисления на амортизацию и текущий ремонт и прочие эксплуатационные расходы, принятые в размере до 10% от капитальных затрат по вариантам.

Затраты на реагенты при подготовке питьевой воды из р. Вологды

Реагенты	Цена, тыс. руб/т	1-й вариант		2-й вариант		3-й вариант
Реагенты	Цена, тыс. руб/т	Кол-во, т	Стоимость, млн руб.	Кол-во, т	Стоимость, млн руб.	Кол-во, т	Стоимость, млн руб.
1. Сернокислый алюминий	250	2564	641	1796	449	3076,8	769,2
2. Хлор	282	325,7	91,9	163,1	56	325,7	91,9
3. Полиакриламид	256	60,2	15,4	30,1	7,7	60,2	15,4
4. Известь	200	276	55,2	138,5	27,7	276	55,2
5. Порошковый активированный уголь	3000	108	324	54	162
Итого: за 1994 г. за 1997 г.			1127.5 1031.5		692,4 904,82		931,7 1217,67

Учитывая, что фактический расход используемых в 1994 году реагентов, приведенный в табл. 11.3, по I варианту рассчитан на производительность станции 110-135 тыс. м³/сут, а реальная производительность в 1994 году составляла 78 тыс. м³/сут, затраты на реагенты по I варианту составили 70% от итоговой цифры по I варианту - 789,25 млн руб.

Общие годовые эксплуатационные затраты по трем вариантам составили:

∑Э_I= 789,25 + 662,7 + 185,5 + 9,7 + 2,64 + 492,7 = 2142,5 млн руб.

∑Э_I_I = 692,4 + 521,1 + 185,5 + 2,4 + 2,64 + 393,8 = 1797,8 млн руб.

∑Э_I_I_I = 931,7 + 703,58 + 247,1 + 25,0 + 3,17 + 698,2 = 2608,7 млн руб.

Приведенные затраты по вариантам равны:

П_I = 0,14 • 6158,4 + 2142,5 = 3004,7 млн руб.

П_I_I= 0,14 • 5423,1 + 1797,8 = 2557,0 млн руб.

П_I_I_I = 0,14 - 9528,0 + 2608,7 = 3942,6 млн руб.

Таким образом, экономически наиболее выгодным вариантом в данном примере оказался второй с П_I_I = 2557,0 млн руб. Ориентировочная себестоимость очистки 1 м³воды по этому варианту составила 93,41 руб. в ценах 1994 года Состоянием на 01.01.2003 коэффициент пересчета капитальных затрат по сравнению с ценами 1984 года был примерно равным К = 35.

Полученные результаты расчета иллюстрируют преимущество отказа в тех случаях, где это возможно, от применения стационарных адсорберов и отстойных сооружений.

С другой стороны, периодическое добавление гранулированного сорбента и использование озона в качестве альтернативного способа обеззараживания в процессе водоочистки требует более тщательного лабораторного и технологического контроля за качеством воды по всему тракту ее обработки. Это, в свою очередь, вызывает необходимость наличия соответствующей лабораторной базы и современного аналитического оборудования и реактивов, что тоже связано с определенными затратами.

При сопоставлении удельных капитальных вложений для станций различных производительностей, но близких по реализации технологических процессов водоочистки, рассчитанные по прейскурантам укрупненных сметных норм расценок ГПИ «Союзводо- каналпроект» отмечается значительное снижение удельных капитальных затрат с ростом производительности станций и их существенные отличия от значений, посчитанных для реальной станции (г. Вологда) с учетом условий хозяйствования. Сопоставляя значения капитальных затрат для вариантов, посчитанных в ценах 1984, 1994 и 1997 годов, следует отметить, что средний коэффициент пересчета цен по фактическим затратам на примере блока Вологодской очистной станции, запущенной в эксплуатацию в 1996 году с производительностью 78 тыс. м³/сут по сравнению с 1984 годом составил 3400. По данным Союзводоканалпроекта, для станций, близких по своим технологическим решениям (три станции подготовки воды для г. Нижний Новгород и г. Кстово с производительностями 125 и 300 тыс. м³/сут), эти коэффициенты приближались к 1000-1500.

При составлении ТЭО в современных условиях (2008) необходимо оценивать удельные показатели в строительстве и удельные затраты по основным составляющим годовых эксплуатационных затрат по данным современных аналогов проектов и прайс- листов компаний - производителей оборудования, материалов, приборов контроля и средств автоматики.

В технико-экономических расчетах для всех сравниваемых вариантов наиболее близкими к реальным являются капитальные затраты, определяемые по удельным показателям на единицу объема обрабатываемой воды или линейным показателям строительной части каждого из основных очистных блоков и оборудования. Эти показатели определяются на основе фактических затрат вновь построенных станций в близлежащем регионе и с максимально приближенной технологией. Удельные эксплуатационные затраты (в руб/м³) следует определять на основе финансово-хозяйственной деятельности конкретного предприятия водопроводно-канализационного хозяйства, а для вновь строящихся очистных сооружений - по аналогу близлежащих предприятий подобного профиля. Однако при этом дозы реагентов, их типы, режимы ввода и другие основные параметры технологического процесса водоочистки на конкретных сооружениях должны устанавливаться технологическим моделированием в производственных условиях.

Вернуться к списку