Озонаторные установки

Фирма «Трейлигаз» предлагает свое оборудование на следующих условиях, в т.ч.:

- изготовление под контролем  фирмы на заводах России значительной  части оборудования, что позволит  уменьшить расходы в валюте  до 50 %;

- поэтапное финансирование  на основе экспорта местных  товаров;

- прямая покупка местных  товаров (в т.ч. продуктов нефтехимии, металлургии, фармацевтики и др.);

- финансирование на основе  двухстороннего или многостороннего  кредитов.

Анализ отечественного и  зарубежного уровня озонаторостроения показывает, что отечественное оборудование не уступает по своим техническим показателям мировому уровню, а высокочастотное оборудование (до 4000 Гц) превышает мировой уровень, что подтверждается данными табл. 3.

Таблица 3

Сравнительная характеристика озонаторов

Параметры, ед. изм.	Низкочастотные озонаторы		Высокочастотные озонаторы		Озонаторы с рециркуляцией  кислорода
	Отеч.	Заруб.	Отеч.	Заруб.	Отеч.	Заруб.
Концентрация, г/м3, озона в озоновоздушной смеси	18	18	25	нет аналогов	50	нет аналогов
Энергозатраты, кВт·ч/кг:
на синтез озона	16-17	14-15	12	-	6	-
суммарные	22	21-22	20	-	16	-

Таким образом, в сложившихся  в настоящее время в стране экономических условиях и рыночных отношениях, имеющая место конкуренция  между отечественными производителями  озонаторного оборудования и зарубежными  фирмами, полезна и необходима, т.к. только в условиях конкуренции может  быть создано требуемое озонаторное  оборудование, а заказчик будет иметь  возможность его обоснованного  выбора.

В заключение данного раздела  следует отметить, что для каждого  случая, где необходимо озонирование воды, должен быть проведен предпроектный маркетинг озонаторного оборудования, который позволит выявить наиболее оптимального заказчика для конкретного объекта с учетом различных аспектов. Маркетинг должен проводиться по специальной программе (или вопроснику), в котором должны быть отражены все технические и экономические вопросы, вопросы поставки, монтажа, сервисного обслуживания, сроки выполнения работы и многие другие вопросы.

И только после этого под  выбранное оборудование, его характеристики, параметры и габариты осуществляется выполнение проектных работ.

 

3. ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТИВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ВОДООЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОЗОНА.

3.1. Озонаторная станция.

3.1.1. Расчетные дозы изменяются в диапазоне от 1 - 1,5 до 20 мг/л. Меньшие дозы озона относятся обычно к первичному озонированию и они характерны для зимнего периода. Средние значения доз озона (3 - 5 мг/л) относятся к периодам паводков и к летнему периоду. Большая доза озона относится к очистке высокоцветных вод. Окончательно величина требуемых доз определяется после проведения соответствующих исследований.

3.1.2. Удельный расход электроэнергии озонаторной станции при нормальном режиме не более 23 кВт/ч на 1 кг озона.

3.1.3. Рабочее давление газовой среды на выходе из озонаторной установки независимо от режима работы - 0,07 - 0,08 МПа.

3.1.4. Концентрация озона в озоновоздушной смеси изменяется от 15 до 22 мг/л в зависимости от требуемой эффективности и глубины очистки, а также уровня загрязнений водоисточника.

3.1.5. Сырье для синтеза озона - воздух.

Требования к сетевым  источникам воздуха для питания  генераторов озона:

- расход - 840 м³/ч (мин. 600 м³/ч);

- давление - 0,7 - 0,8 кг/см² (изб.);

- точка росы - минус 70 °С (до минус 55 °С);

- температура - не выше 20 °С.

По содержанию масла воздух должен соответствовать 1 - 2 кл. по ОСТ 92-1577-78.

3.1.6. Для охлаждения элементов озонаторной установки используется вода питьевого качества с температурой от +5 °С до +25 °С.

Состав охлаждающей воды:

- жесткость - не более  7 мг-экв/л;

- наличие свободной углекислоты  - 10 - 100 мг-экв/л;

- концентрация водородных  ионов - 6,5 - 8,5;

- мутность - 0,2 - 0,5 мг/л;

- железо - 0,1 - 0,3 мг/л;

- хлориды - не более  12 мг/л.

Слив воды по количеству равен подводу. Оборудование воду не загрязняет. Температура сливаемой  воды не более 40 °С.

3.1.7. Контактные камеры состоят обычно из 3 реакционных отделений и воздухоотделителя. В камерах осуществляется смешение озоновоздушной смеси с обрабатываемой водой; смешение производится по принципу барботирования в противотоке. Для создания противоточного движения камеры разделены между собой струенаправляющими перегородками, обеспечивающими движение воды в направлении сверху-вниз.

3.1.8. Для расчета контактных камер возможны следующие параметры:

- продолжительность контакта  воды с озоном - 5 - 15 мин, считая  суммарное время пребывания воды  в 3 отделениях;

- продолжительность пребывания  воды в воздухоотделителе - 2 - 30 мин в зависимости от места  расположения контактной камеры;

- высота слоя воды в  камере - не менее 4,5 м;

- в первое отделение  камеры следует вводить от 50 до 65 % требуемого количества озона,  во второе - 20 - 35 % и в третье - 15 - 20 % (определяется опытным путем).

3.1.9. В качестве диспергаторов озона целесообразно использовать металло-керамические трубы (или пластины), изготовляемые Выксунским металлургическим заводом Нижегородской области, или мелкопузырчатые аэраторы, разработанные и выпускаемые Белорусским Республиканским НПО порошковой металлургии (г. Минск, 220600, ул. Платонова, 41).

3.1.10. Озоновоздушная смесь собирается системой труб из трех реакционных отделений и воздухоотделителя в верхней части камеры и с помощью вентилятора отводится на аппарат каталитического разложения озона (КРО), загруженного сорбентом - гопкалитом. Из аппарата воздух выбрасывается в атмосферу.

4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРИМЕНЕНИЯ ОЗОНА НА ВОДООЧИСТНЫХ СТАНЦИЯХ

Технико-экономические показатели определены для следующих условий:

1. Дооборудованию подлежат  станции 2-ступенной очистки производительностью  20, 50 и 100 м³/сут.

2. В объем строительства  входят озонаторная установка  в изолированном здании, контактные  камеры, наружные коммуникации к  указанным сооружениям.

3. Технология предусматривает:  первичное и вторичное озонирование  суммарной дозой озона 4 г/м³; применение озонаторного оборудования, выпускаемого промышленностью; соответствующие железобетонные контактные резервуары с системой распределения ОВС и нейтрализации остаточного озона.

4. Расход электроэнергии на производство и использование озона принят 25 кВт/ч на 1 кг озона.

5. Дополнительный шаг для эксплуатации сооружений - 2 чел. в смену, (слесарь и электрик высокой квалификации), всего с подсменным 7 чел. дополнительного персонала.

6. Стоимость электроэнергии принята аналогично действующему на IX.95 одноставочному тарифу, равному 28,4 грн за 1 кВт/ч.

Определенные, таким образом, показатели являются весьма ориентировочными, позволяющими дать самую общую технико-экономическую оценку применению окислительно-сорбционной технологии.

Результаты расчетов сведены  в табл. 4.

 

 

 

Таблица 4

Наименование показателей	Показатели для станции  производительностью, тыс. м3/сут
	20	50	100
1	2	3	4
Капитальные затраты, млн. руб.
Озонаторные установки с  контактными камерами (без технологич. оборудования)	1065	1620	3400
Озонаторное оборудование (в  комплекте)	500	700	1300
Сорбционные блоки (без угольной загрузки фильтров)	1235	1815	3000
Угольная загрузка фильтров	800	1700	3100
Насосная станция подкачки	55	220	320
Итого	3655	6055	11120
С учетом наружных коммуникаций (К = 1,10)	4020	6660	12232
Эксплуатационные  расходы, млн. руб. в год
На содержание персонала	42	42	42
На оплату электроэнергии (включая озонирование и подкачку)	285	600	1200
На амортизацию и текущий  ремонт (без технологич. оборудования) - 9 %	210	310	570
На амортизацию технологич. оборудования (12 %)	60	84	155
Итого	597	1036	1967
Дополнительная себестоимость  воды, руб. за 1 м3	81	57	53

Таким образом, выполненные  расчеты показывают следующее:

1. Применение обработки  воды с помощью озона и активных  углей требует ощутимых дополнительных  затрат.

Затраты на капитальное строительство  составляют в зависимости от производительности 40 - 60 % от стоимости станции по традиционной технологии 2-ступенной очистки.

2. Себестоимость воды  при этом решающим образом  зависит от технологического  режима (периодическое или постоянное  озонирование, дозы озона, возможность  исключения тех или иных реагентов  или снижения их доз и т.п.).

В приведенных в таблице  показателях дополнительная себестоимость  воды составляет порядка 30 % от исходной (существующей).

При учете отмеченных выше факторов, увеличение себестоимости  будет не слишком ощутимым (чаще всего в пределах 15 - 20 % от исходной).

Теоретически в отдельных  случаях возможно даже снижение себестоимости  при оптимальном режиме эксплуатации сооружений.

5. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОЗОНИРОВАНИЯ НА ЛОКАЛЬНЫХ УСТАНОВКАХ

5.1. В последние годы для малых населенных мест, санаториев, домов отдыха, сельских поселков, гарнизонов и военных городков нашли широкое применение установки заводского изготовления, выпускаемые российской промышленностью.

5.2. Производительность этих установок изменяется в диапазоне от 100 до 10000 м³/сут.

5.3. Для очистки подземных вод от железа и марганца используются установки типа «Деферрит». Для очистки подземных вод, содержащих более сложные формы железа, повышенных концентраций фтора и солей жесткости, а также для поверхностных вод используются установки «Струя-М». Для достаточно крупных коммунальных потребителей разработаны и изготавливаются водоочистные станции заводского изготовления типа «Влага» производительностью от 1,6 до 1000 м³/сут.

5.4. При наличии в источниках водоснабжения химических загрязнений (фенолов, нефтепродуктов, СПАВ), органических соединений, а также наличия повышенных концентраций марганца и сероводорода, все указанные типы установок могут быть дополнительно оснащены блоками озонирования и сорбционной очистки воды.

5.5. При этом производительность озонаторов может изменяться от 100 г до 2 кг/ч. Для сорбционной очистки следует использовать дополнительные фильтры в количестве меньшем в 1,5 - 2 раза, чем песчаных.

5.6. Для оснащения водоочистных установок указанным оборудованием требуется дополнительная конструкторская проработка в разработке чертежей дооборудования к каждому типоразмеру установок.

 

6. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

6.1. Потребность в обслуживающем персонале:

- начальник озонаторной  станции или мастер - 1 чел. (работает  в одну смену);

- дежурный оператор (озонаторщик) - 1 чел (круглосуточно);

- машинист компрессорной  и холодильной установок - 1 чел. (круглосуточно);

- машинист насосных агрегатов  - 1 чел. (круглосуточно);

- дежурный электрик с  допуском по работе с напряжением  свыше 1000 В - 1 чел. (круглосуточно).

Машинист компрессорной  и холодильной установок, машинист насосных агрегатов и дежурный электрик могут быть использованы из дежурной бригады станции водозабора.

6.2. Режим работы оборудования озонаторной установки соответствует работе станции водозабора и может быть как круглосуточным, так и с перерывами, с остановками на профилактические работы.

6.3. Насосы устанавливаемого оборудования и расположение фундаментных болтов оборудования указаны в чертежах завода-изготовителя.

Точки подвода электроэнергии с указанием напряжения, фазы и  мощности, точки подвода воды, расход и места слива также указаны  в чертежах завода.

Вентиляция в озонаторной общая с шестикратным обменом (с аварийным включением от прибора измерения ПДК озона).

Точки подвода воды, расход и места слива приведены в  чертежах завода-изготовителя.

Материал водопроводов - сталь. Диаметр труб выбирается из условия, чтобы скорость воды в трубах не превышала 2 м/сек.

6.4. Габаритные размеры площадки для монтажа и демонтажа оборудования в помещениях озонаторной и воздухоподготовки - 3 × 5 м.

6.5. Грузоподъемное оборудование в помещениях озонаторной и воздухоподготовки - электроталь с грузоподъемностью 1000 кг.

6.6. Озонаторная станция комплектуется инструментами, приспособлениями и приборами для ремонтных, профилактических и наладочных работ, комплектом запасного оборудования, деталями и материалами, обеспечивающими ресурс работы установки до 1 года.

6.7. Озонаторная станция оснащается приборами контроля выходных параметров: давление, концентрация озона, расход озоновоздушной смеси.

6.8. Нижнюю часть камеры следует оборудовать трубами опорожнения.

6.9. С целью исключения попадания озона в производственные помещения камеры необходимо выполнять герметичными. Для периодического профилактического осмотра, монтажа фильтросных труб и выполнения ремонтных работ камеры должны быть снабжены люками.

6.10. Для устройства контактных камер используют армированный бетон. Арматуру необходимо закладывать на глубину не менее 4 см от поверхности стенки, контактирующей с озоном.

7. ПРАВИЛА ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ОЗОНАТОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ.

7.1. При эксплуатации озонаторного оборудования персонал обязан:

а) обеспечить нормальную работу всего оборудования, входящего в  состав озонаторных установок, компрессоров, установок осушки и очистки воздуха, генераторов озона, источников питания, контактных камер и аппаратов  разложения озона;