Проект станції очищення природних вод

9.2.1 Принципова схема дії катодного захисту

Катодний захист підземних трубопроводів ґрунтової корозії здійснюють шляхом утвору на металі, що захищається, негативного захисного потенціалу стосовно навколишнього корозійного середовища (катодна поляризація).

Для цього трубопровід з'єднують із негативним полюсом зовнішнього джерела постійного струму, так що він діє як катод, а позитивний полюс джерела з'єднують із анодним заземлителем (див. рис. 9.1). Під дією різниці потенціалів " труба-земля", струм із ґрунту випливає в трубопровід, захищаючи його від корозії.

Катодний захист використовують разом із зовнішніми ізоляційними покриттями, що зменшує необхідний струм на кілька порядків. У міру руйнування покриття в процесі експлуатації й оголення металу катодний струм повинен зростати для забезпечення захисту трубопроводу.



Рис. 9.1 - Схема катодного захисту підземного трубопроводу й діаграма розподілу різниці потенціалів "труба - земля".

1- трубопровід; 2 - катодна станція; 3 - дренажна електролінія;

4 - анодне заземлення.

Максимальне значення захисної різниці потенціалів перебуває в крапки дренажу, що лежить проти анода. У міру видалення від крапки дренажу уздовж трубопроводу значення накладеної різниці потенціалів зменшується. Для ізольованих трубопроводів значне підвищення накладеної різниці потенціалів позначається шкідливий вплив на адгезію покриття до металу.

9.2.2 Розрахунки установки катодного захисту

Основними елементами установки катодного захисту є: катодна станція (джерело постійного струму), анодне заземлення й дренажна електролінія.

Для розрахунків УКЗ послідовно визначають:

- первинні параметри (поздовжній опір трубопроводу й перехідний опір " труба-земля"), а потім вторинні параметри (вхідний опір трубопроводу й постійний поширення уздовж трубопроводу);

- відстань між трубопроводом і анодним заземленням;

- сила струму катодної установки;

- параметри анодного заземлення;

- параметри дренажної електролінії;

- параметри катодної станції.

9.2.3 Електричні параметри трубопроводу

Електричні параметри трубопроводу поєднують у себе вище згадані первинні й вторинні параметри.

Поздовжній опір трубопроводу, Rт, Ом/м, знаходимо по формулі:

,Ом/м (9.1)

де - питомий опір металу для сталі 0,098 Ом м²/м.

, Ом/м.

Перехідний опір (R_n), "труба - земля" для посиленого типу захисного покриття товщиною 0,35 мм рівно 1• 10^-5 Ом •м².

Постійну поширення струму уздовж трубопроводу довжину, що характеризує, зони катодного захисту б, розраховують по формулі:

(9.2)

Вхідний опір трубопроводу в крапці дренажу при однакових електричних параметрах лівого й правого плеча, що захищається трубопроводу Z_в Ом, знаходять по формулі:

, Ом (9.3)

9.2.4 Основні параметри установки катодного захисту

При проектуванні УКЗ довжина захисної зони рівна 1550 м. Мінімальну накладену різницю потенціалів "труба - земля" U_min, В розраховують по формулі:

, В (9.4)

де, U_{max з} - максимальний захисний потенціал, - 1,22 В;

U_е - усереднене значення потенціалу "труба - земля",-0,67 В.

, В

Максимальну припустиму різницю потенціалів "труба - земля" U_max, В визначають по формулі:

, В 9.5

При ізоляційнім покритті, величина природнього потенціалу ухвалюється -0,57 В по МСЭ, а максимальний захисний потенціал становить -1,52 В МСЭ.

,В

Найкоротша відстань від трубопроводу до анодного заземлення м, знаходять із рівняння:

, м (9.6)

де К_в - коефіцієнт, що враховує взаємовплив сусідніх катодних установок. К_в=1,

с- питомий опір землі =34,4 Ом;

L - довжина плеча захисту , м.

,м

Силу струму в ланцюзі катодної установки в початковий розрахунковий період експлуатації (при новім ізоляційнім покритті) І_н, А, визначають по формулі:

, А (9.7)

Силу струму в ланцюзі катодної установки в кінцевий розрахунковий період експлуатації, I_к , А, визначаємо по формулі:

, А	(9.8)

знаходимо значення по номограмі при =34,4 Ом м, значення P=7,5:

(9.9)

9.2.5 Параметри анодного заземлення

Анодні заземлення характеризуються опором розтіканню, стабільністю цього опору протягом року, тривалістю терміну служби, вартістю спорудження заземлення і його експлуатації.

Зменшення росту варикости заземлителей продовжує строк їх служби й поліпшує стабільність роботи УКЗ. Для заземлення розчинення анодів, їх поміщають в активатор, що представляє собою коксову модель, яка має низький питомий опір с=0,25 Ом •м.

Технічна характеристика основних анодних заземлителей.

Тип заземлителя - АК-3

Матеріал електрода - сталь.

l_э - електрода = 1400 мм;

d_э - діаметр електрода = 40 мм;

l_з - довжина заземлителя = 1420 мм;

d_з - діаметр заземлителя = 18 мм;

H_э - глибина установки електрода = 1500 мм

Опір розтіканню електрода, установленого горизонтально в ґрунті R_Г, Ом, коли l_э<H_э, визначаємо по формулі:

, Ом (9.10)

Відстань між електродами , м.

Число електродів у заземленні n, визначаємо по формулі:

(9.11)

де, I_к - сила струму катодної установки наприкінці розрахункового

періоду, А;

С_э - вартість 1 кВт електроенергії = 0,24 гр;

С_а - вартість одного електрода = 500 гр;

R₃ - опір розтіканню одиночного електрод = 16,62 Ом;

_н- КПД катодної станції = 0,75;

_э - коефіцієнт екранування електродів = 0,7;

_м - коефіцієнт використання електрода = 0,8.

Общее сопротивление растеканию анодного заземления R_з, Ом можно выразить:

, Ом (9.12)

де, F - коефіцієнт опору для груп електродів, визначають:

 (9.13)

, Ом.

Термін служби одного заземлення T, рік, визначається по формулі:

, год (9.14)

де m_з - маса металу заземлення кг;

k_н - коефіцієнт нерівномірності розчинення заземлення = 1,3;

g_з - втрати маси металу заземлення внаслідок анодного розчинення = 10 кг/А рік;

I_{з ср} - середнє значення струму, що стікає із заземлення , А

, год.

9.2.6 Параметри дренажної електролінії

Дренажні проведення з'єднують катодну станцію із захисним трубопроводом і анодним заземленням. Вибір перетину проведення проводиться в таблиці 9.1.

Таблиця 9.1 - Вибір перетину проведення.

Марка проведення	Струмове навантаже-ння	Провідники й способи прокладки	Відстань між опорами, м	Перетин, мм2
ПСО - 3	23	Сталеві проведення в повітряних лініях	20	10

Для визначення втрат напруги й потужності в дренажній електролінії, які прагнуть зменшити, потрібно знати електричний опір дренажних проводів:

, Ом (9.15)

де с - питомий електричний опір = 0,098 Ом •мм²/м;

l_пр - довжина динамічної електролінії = 34,4 м;

q - перетин проведення = 10 мм².

, Ом.

9.2.7 Параметри катодної станції

Потужність катодної станції й напруга на виході визначають для початкового й кінцевого періоду її експлуатації за кінцевий період ухвалюють амортизаційний термін служби катодної станції = 20 років.

Напруга на виході катодної станції в початковий період експлуатації U_в.н, В, знаходять із умови:

(9.16)

, В

напруга на виході катодної станції в кінцевий період експлуатації U_в.к, В знаходять із рівняння:

, В (9.17)

,В

Потужність на виході в початковий період експлуатації:

, Вт (9.18)

Потужність на виході в кінцевий період експлуатації:

, Вт (9.19)

Вибираємо умовну величину катодної станції на основі електричних параметрів (сила струму й напруга) на виході катодної станції, які наведено в таблиці 9.2.

Таблиця 9.2 - Електричні параметри на виході катодної станції.

Умовна величина станції	Максимальна сила захисного струму, А	Верхний предел регулируемого напряжения, В
1	2,5 - 3,5	24

У такий спосіб корозія скорочує терміни служби водопроводів, створює аварійні ситуації й підвищує експлуатаційні й ремонтні витрати. Для забезпечення безперебійної роботи трубопроводів їх необхідно захищати від ґрунтової корозії, а також від корозії, викликуваної блукаючими струмами.

9.3 Експлуатація анодних заземлювачів з залізокременистих електроді

Правильно змонтовані заземлення з фероксидовими анодами відрізняються великою надійністю, довговічністю й практично не вимагає ремонту.

Уведення в експлуатацію катодного захисту з залізокременистими анодами, як і будь-який електрозахисної установки, проводиться на підставі актів приймання їх комісією. На кожну катодну станцію з анодним заземлителем з залізокременистих електродів, експлуатаційна організація становить паспорт, у якім повинні знайти відбиття відомості про анодне заземлення: конструкція, тип, розміри, кількість і загальна маса залізокременистих анодів, тип активатора, опір розтіканню заземлителя.

При обслуговуванні катодних захистів, здійснюється експлуатаційна організація відповідно до твердження графічно: перевіряють катодну станцію, яка фіксується в спеціальному журналі.

При ремонтних роботах на поверхневих заземлителях розкривають сполучні проведення, аноди й визначають причину зростання опору розтіканню заземлителя.

10. Охорона праці

10.1 Завдання в галузі охорони праці

Згідно із законом "Про охорону праці" України: "Підприємства повинні забезпечувати для своїх працівників безпечні й нешкідливі умови праці й нести відповідальність у встановленому законодавчому порядку за збиток, нанесений їхньому здоров'ю й працездатності ". Тому охорона праці є обмежувальним елементом у процесі виробництва й має як організаційно-технічні, так і соціальні аспекти.

Правильний розв'язок завдань по охороні праці дозволить звести до мінімуму ймовірність травмування або захворювання працюючих з одночасним забезпеченням комфортних умов при максимальній продуктивності праці. Реальні виробничі умови характеризуються, як правило, наявністю небезпечних і шкідливих виробничих факторів. Тому увагу необхідно приділити забезпеченню вимог виробничих факторів, санітарії, техниці безпеки при виконанні робіт і электро- пожежобезпечності. Розв'язок цих завдань повинен бути передбачений на стадії розробки проекту виробничих робіт. У процесі проектування озонаторної необхідно дотримуватися впровадженої системи стандартів безпеки праці (ССБП).

Завдяки цьому досягається відповідність техніки й технології сучасних вимог безпеки й виробничої санітарії, що в остаточному підсумку забезпечує безпечні й здоровіші умови праці, а також продуктивність праці в озонаторній.

Виходячи із загальних завдань, у даному розділі дипломного проектування, розглядаються завдання поліпшення умов праці й підвищення безпеки працюючих у озонаторній.

10.2 Експертиза розробленого технологічного процесу й відповідність нормативним актам про охорону праці

У дипломному проекті вирішуються питання забору й очищення води з поверхневого водного джерела для надання й властивостей відповідно до вимог якостей питної води ГОСТ 2874-82 для господарсько-питних потреб населення.

Розміщення й обладнання водопровідних споруджень і мереж, виробничих і допоміжних будинків і приміщень повинні задовольняти будівельним нормам і правилам затвердженим Госстроем України й забезпечувати безпеку праці тих, що працюють як у звичайних умовах, так і при аваріях.

Резервуари чистої води захищають із боку можливого наїзду транспорту й механізмів. Улаштовують пішохідні доріжки для переходу обслуговуючого персоналу до споруджень, через трубопроводи, а також для обслуговування встаткування.

У машинних залах насосних і повітродувних станцій повинні бути обладнання для зниження рівня продуктивного шуму, вібрації (звукопоглинання й звукоізолюючі облицювання, кожухи й пружини на агрегатах і ін.).

Території очисних станцій повинні бути захищені, упорядковані, озеленені, забезпечені зовнішнім висвітленням і безпечними підходами до споруджень, як у нормальних умовах, так і у випадках аварійних ситуацій. На територіях повинні бути обладнання, які забезпечують безпека експлуатації технологічних комунікацій.

Електричне висвітлення у виробничих приміщеннях повинне дублюватися аварійним висвітленням.

Персонал обслуговуючий водопровідні спорудження, повинен пройти інструкцію з безпеки праці - при вступі на роботу; первинний - на робочім місці; повторний - не рідше одного разу в три місяця; позапланові - при порушенні вимог безпеки праці й нещасних випадках, відповідно ДНАОП 0.00-4.12-99.

Працюючі повинні користуватися засобами індивідуального захисту за ГОСТ 12.4.011-89 виданим їм у відповідність із нормами, затвердженими у встановленому порядку. При виконанні робіт з експлуатаційно-технологічного обслуговування водопровідних споруджень повинні застосовуватися:

а) при роботах на водопровідних мережах:

запобіжні пояси;

шлангові протигази;

індикатори газу;

акумуляторні ліхтарі;

знаки безпеки;

огородження;

ключі й ломи для відкриття кришок колодязів;

захисні каски;

шланги - качани для відкриття засувок у колодязях;

переносні сходи.

б) при роботах у реагентных цехах, у хлораторных, озонаторних і дозаторних приміщеннях:

шлангові протигази;

кисневі ізолюючі протигази;

індикатори газу;

хімічні пінні вогнегасники;

засіб для дегазації;

в) при роботі з готування реагентів:

захисні окуляри;

респіратори;

протигази.

Найбільшу небезпеку виявляє собою озонаторна.

Озонаторна призначена для знезаражування води.

Озонаторна станщя розташована між фільтрами i резервуарами чистої води.

Фільтрована вода самопливом надходить в барботажш камери озонаторної установки, де обробляється озоном протягом 9--14 хв., після чого -- в РЧВ.

Озон -- це сильнодіюча токсична речовина (газ), шкідлива для здоров'я людини при концентрації в пoвiтpi понад 0,1 мг/нм³ (0,00001 мг/л). Враховуючи це, приміщення, в яких постійно перебуває обслуговуючий персонал, виносять за виробничу зону.

У підвальному приміщенні на відмітці-- 8,5 м розташовані 8 барботувальних «камер, компресорна, транспортні коридори, трубопроводи подачі фільтрованої i відведення озонованої води, трубопроводи подачі повітря, озону, промканалізації i спорожнення барботувальних камер.

Перший поверх -- технічний. В ньому розташовані вci трубопроводи, електрокабелі, турбовентилятори i вентилятори прямого викиду.

На другому поверсі розташовані зал озонаторів, зал повітропідготовки, кабіни технологічних трансформаторів i регуляторів-індикаторів.

Енергоблок являе собою двоповерховии будинок з підвалом. В підвалі розташовалі вентиляторні установки i теплопункт. На першому повepci містяться кабіни силових трансформаторів, електрощитова низької напруги, лабораіторія i приміщення обслуговуючого персоналу. Другий поверх відведено гид диспетчерську, де встановлено пульт управління i мнемосхему, електророзподільчий пристрій високої напруги, конференцзал з холом.

Озон є отруючою речовиною роздразнюючої дії. Для безпеки обслуговуючого персоналу вміст озону у приміщенні повинен бути не більше 0,0001 мг/л. При концентрації озону у повітрі 0,001 мг/л може бути допущено тільки тимчасове перебування людини у приміщенні. Доза озону 0,018 мг/л визиває удушіння.

Тому при влаштуванні установки для озонування води важливо забезпечити:

1) скорочення шляху руху суміші озону з повітрям від генеретора до контактної колони, 2) газонепроникненість трубопроводів, що підводять озон.

10.3 Аналіз умов праці й виявлення небезпечних і шкідливих виробничих факторів при виконанні технологічних процесів

На підставі ГОСТ 12.0.003-74* виявлені наступні небезпечні й шкідливі виробничі фактори.

На насосній станції при транспортуванні реагенту зі складу у видатковий бак виходить підвищення рівня шуму й вібрації на робочім місці; інтенсивні шум і вібрація діють на людину негативно відбиваються на стан його здоров'я й отже втрати працездатності. Для зниження рівня шуму й вібрації в машинних залах насосних і повітродувних станцій, у залі грузопидйому використовують звуковбирні, звукоізолюючі облицювання, кожух і пружини на агрегатах.

Відбувається підвищення температури повітря на насосній станції й підвищення вологості повітря в приміщеннях контактних осветлителей. Тоді необхідна підстановка вентиляції, аерації в робочому залі станції й приміщенні.

У денний час доби природнє освітлення виробничих приміщень створюється через активні й інші освітлення приміщення. На озонаторних установках, прояснювачах, де необхідне постійне спостереження за ходом виробничого процесу освітленість повинна бути згідно ДСН В 2.5-28-2006 не менше 75 лк, а насосних станціях, промивних установках - не менше 50 лк. При роботі в нічний час у місцях з недостатньою освітленістю в тих, що працюють послабитися зір, буде прогресувати короткозорість.

При експлуатації систем водопостачання й обробці питної води використовуються шкідливі для організму людини речовини: озон і його з'єднання, коагулянт, флокулянт, луги, які можуть надавати дратівливу дію на шкіру й слизувату оболонку дихальних шляхів і очи. Можливо викликати зниження працездатності, поява безсоння, головні болі, тремтіння пальців рук, а також важкі отруєння.

Працюючих необхідно забезпечувати: шланговими противогазами, кисневими ізолюючими противогазами, індексаторами газу, хімічними пінними вогнегасниками, засобами для дегазації, рукавичками й захисними окулярами, респіраторами й ін.

Умови праці - сукупність факторів навколишнього середовища, які впливають на здоров'я й працездатність людину в процесі праці.

На очисних спорудах водопостачання для знезаражування води застосовується озон. Введення озон у воду, проводиться за допомогою спеціального апарата - озонатора.

Комплекс станції озонування води складається із ряду систем, пов'язаних з технологією виробництва озону і ряду допоміжних систем, необхідних для створення нормальних умов експлуатації.

В комплекс входять основні системи: повітропідготовки; виробництва озону; барботування; повернення непрореагованого озону на повторний цикл; технологічної вентиляції барботувальних камер i викидів надлишків робочого повітря в атмосферу; охолодження озонаторних котлів, кондиціонерів повітря i компресорів; силових i контрольних кабелів; подачі фільтрованої води i відведення озонованої води.

Озон, що додається в стічні води, повинен бути ретельним образом перемішаний з ними.

При вході на склад на видному місці вивішуються інструкції з охорони праці, у яких чітко викладені дії працівників у випадку виникнення аварії. При виявленні загазованості озоном приміщення негайно провітрюється шляхом включення вентиляції й відкриття дверей не менш, чим на 2 години.

Озонаторна повинна перебувати в окремо вартому будинку або в будинку фільтрувальної станції або в приміщенні машинного залу. Безпекою роботи в хіміко-біологічних лабораторіях є виключення отруєння й захворювання. Лабораторні приміщення повинні відповідати вимогам будівельних норм і діючих санітарних норм і правил.

Працівники лабораторії повинні знати правила охорони праці при роботах у хімічних лабораторіях. У тому числі правила надання першої медичної допомоги при опіках кислотами або лугами, отруєннями газами, при поразці електрострумом і методи безпечного обігу з отруйними речовинами й кислотами. За ГОСТ 12.0.003 - 74* і ГОСТ 12.3.006 - 75 виявляємо небезпечні й шкідливі виробничі фактори, характерні для роботи в озонаторній:

1)Фізично небезпечні й шкідливі виробничі фактори(ФНШВФ):

- можливість утворення вибухонебезпечних сумішей газів, які впливають на органі подиху, травлення, шкірного покриву;

- небезпечний рівень напруги в електричному колі, при замиканні якої струм може пройти через тіло людини;

- знижена температура повітря у виробничих приміщеннях і спорудженнях;

- недостатня освітленість робочої зони, а також відсутність або недолік природного світла, що викликає ослаблення зору, що прогресує короткозорість, підвищення ймовірності роздратування слизуватих оболонок ока.

2) Хімічно небезпечні й шкідливі виробничі фактори(ХНШВФ):

-підвищення іонізуючого випромінювання в робочій зоні, що

викликає гострі хронічні захворювання шкіри;

- дратівна дія озону;

-підвищена запиленість повітря в робочій зоні пилоутворюючими реагентами, які сприяють захворюванню органів подиху.

3) Біологічні - відсутні.

4) Психофізіологічні:

- монотонність праці.

10.4 Забезпечення пожежо- і вибухобезпеки станції водоочищення

Пожежна безпека - заходи при яких виключається можливість пожежі й вибуху, а у випадку їхнього виникнення запобігає вплив на людей небезпечних і шкідливих факторів пожежі й вибуху й забезпечується захист матеріальних цінностей.

Пожежна безпека повинна забезпечуватися шляхом проведення організаційних, технічних й інших заходів, спрямованих на попередження пожежі, забезпечення безпеки людей, зниженні можливих майнових витрат і зменшення екологічних наслідків під час їхньої появи, створення умов швидкого виклику пожежних підрозділів й успішного гасіння пожежі.

У проекті передбачається запобігання утворенню горючого середовища наступними способами:

1) максимальною механізацією і автоматизацією технічних процесів (включення, відключення і регулювання насосів, засувок), пов'язаних з обмеженням горючих речовин;

2) установкою пожежобезпечного устаткування по можливості в ізольованих приміщеннях або на відкритих приміщеннях;

3) застосуванням пристроїв захисту виробничого устаткування з горючими речовинами від пошкоджень і аварій встановлених відключаючих, відсікаючих і інших пристроїв.

Запобігання утворенням в горючому середовищі джерел запалення досягається підтримкою температури нагріву поверхні агрегату насосів, механізмів, пристрою і матеріалів, які можуть увійти до контакту з горючим середовищем нижче гранично допустимої 80% найменшої температури самозаймання пального, що становить.

Вимоги до способів забезпечення пожежної безпеки системи протипожежного захисту:

· протипожежний захист в проекті досягається застосуванням автоматичних установок пожежної сигналізації і пожежогасінні;

· організація за допомогою технічних засобів, включаючи автоматичні своєчасного сповіщення і евакуації людей;

· обмеження розповсюдження пожежі за межі вогнища досягається встановленням гранично допустимих за техніко-економічними розрахунками площ, протипожежних відсіків, секцій, а також поверховості будівель і споруд, але не більше певних норм;

· у будівлях і спорудах передбачають технічні засоби (сходові клітки, протипожежні стіни, зовнішні пожежники сходів, аварійні люки), що мають місце встановлювати при пожежі і вогненебезпечності конструкцій.

Висновок: вимоги ГОСТ 12.1.004 - 91 на проектованому об'єкті, а це озонаторная, виконуються, а саме баки з озоном зберігаються у вертикальному положенні завантажувальним люком нагору й зберігаються в окремому приміщенні, де стінки й перегородки виконані із протипожежних матеріалів.

10.5 Розробка організаційних і технічних заходів щодо створення безпечних і нешкідливих умов праці

До складу заходів щодо загального поліпшення умов праці входять:

· раціоналізація природного і штучного освітлення в робочих і допоміжних приміщеннях;

· підтримувати безпеку виробничих процесів, належний зміст будівель, споруд, устаткування і механізмів, правильну організацію транспортного і складського господарств;

· згідно діючим законам і нормативним документам, на адміністрацію підприємства покладається проведення інструкції і навчання персоналу правилам техніки безпеки, виробничої санітарії і пожежної безпеки.

Приміщення з постійним перебуванням людей повинні мати, як правило, штучне освітлення.

Для детального обстеження питань охорони праці я вибрала - озонаторну.

Для усунення опарних концентрацій озону у приміщеннях необхідно установлювати загально обмінну й аварійну додаткову вентиляцію з 6 -кратним обміном повітря. В озонатор ній повинні бути індивідуальні срідства захисту: фільтруючий противогаз з поглиначами та захисні окуляри.

Повітря від постійно діючої системи й аварійної системи складу викидається через газовикидну трубу висотою 15 м. Повітря від постійно діючої системи вентиляції озонаторної викидає через трубу вище на 2 м коньку будинку. При підвищенні концентрації озону в складі контейнерів до 1 мг/м³ по сигналу газоаналізатора вимикається постійно діюча вентиляція й включається аварійна вентиляція. Одночасно включається насос для перекачування нейтралізуючого розчину, що забирає з резервуара й подаваного у верхню зону скрубера. Розчин стікає по насадці, контактуючи з повітрям, витягаючи хлор, і надходить знову в резервуар. Очищене повітря після скрубера через вентилятор надходить у газовикидну трубу. За сигналом газоаналізатора про підвищення концентрації озону в приміщенні дозаторной озону вимикається постійно діюча вентиляція й включається аварійна вентиляція. Забруднене повітря подається до скрубера, де очищається й потім через газовикидну трубу складу викидаються в атмосферу.

Для попередження надходження озону в повітря приміщення при періодичному плановому експлуатаційному розкритті трубопроводів (зміна контейнера, перемикання робочої лінії озонорпроводів, прочищення, промивання грязьовика й фільтра) передбачається створення за рахунок роботи ежекторів максимально можливого вакууму в озонорпроводах перед їхньою розгерметизацією, при якому повітря із приміщення надходить у підскруберний простір. Продукти продувки озонорпроводів приділяються в резервуар з 10%-м розчином соди, розташований під скубером й одночасно вручну включається насос нейтралізуючого розчину на час продувки. У процесі ліквідації аварії в резервуарі утвориться розчин гипохлорита натрію, що також як і рідкий озон може використатися як дезинфектант, тому передбачається його використання для знезаражування (перед резервуарами чистої води).

1)Розраховуємо систему, що забезпечує охорону повітряного басейну.

При обсязі приміщення складу 1728 м³ витрата повітря при 6-ти кратному повітрообміні дорівнює 1728х6=20736 (м³/год). По даним [7] 2.04. 02-84 кількість озону (Д) випароли з 1м² площадки вільної поверхні(рідини)-6 кг/год•м². А площа F, займана рідким озоном при розтіканні по підлозі складу між каналами вентиляції дорівнює 38,4 м².

Знайдемо кількість озону, що випаровується з вільної поверхні підлоги по формулі:

G_оз= A•F, кг/ год (10.1)

Gоз = 6•38,4 = 230,4 кг/ год

Конценрація хлору у відсмоктуємому повітрі

К= G_оз /Q_пов , кг/м³ (10.2)

К= 230,4/20736=0,011 кг/м³

Тоді необхідна площа перетину скрубера для очищення вентиляційного повітря при швидкості потоку v=1,2 м/с дорівнює

Fcкp = Qвоз /v х 3600 , м² (10.3)

Fcкp= 20736/1,2x3600=4,8 м²

Фактична площа перетину 6,28 м², діаметр скрубера 2,0 м. Підбираємо два скрубери. Висота насадки 3 м по [7] п. 6.13, інтенсивність зрошення скрубера по витраті нейтралізуючого розчину 20 м³/ч*м².

Підбираємо насос нейтралізуючого розчину ХГ-125-315Д с продуктивністю 125 м³/ год і напір 26 м (1-робочий, 1-резервний).

Питома витрата кальцинованої соди на 1 кг хлору становить 1,5 кг.

Кількість озону, що підлягає нейтралізації з 2-х контейнерів по 960 кг становить 1920 кг.

Необхідна кількість 10% розчину соди становить 28,8м^З. Фактичний обсяг розчину становить 36,6 м^З, у т.ч.:

у резервуарі 26,4 м^З,

у ємностях під скруберами 10,2м^З.

Ступінь очищення викидів у скруберах становить 99,9%.

При кількості паркого озону 230кг/ год або 64 г/с, кількість озону в атмосферу складе: 64x0,001=0,064 г/с

Розрахунок забруднення атмосфери від озонаторної виконаний по «Методиці розрахунку концентрації в атмосферному повітрі шкідливих речовин, що втримуються у викидах підприємств».

Максимальне значення приземної концентрації шкідливої речовини:

, мг/м^З, (10.4)

де: А - безрозмірний показник = 200 ;

М - маса шкідливої речовини, що викидається =64 г/с;

F- коефіцієнт швидкості осідання шкідливих речовин у повітрі= 1

m, n, з -значення коефіцієнтів, що залежать від параметрів f иV_m

(10.5)

Викид здійснюється через трубу висотою Н=15м, діаметром устя Д=800мм

W - швидкість викиду з устя, м/с

W = 5,55-4/3,14-0,8²=11,05 м/с

V - обсяг викиду при 12-ти кратному повітрообміні =20736 м³/ год або 5,5м^З/с

T - різниця температури зовнішнього повітря в саму жарку п'ятиденку й температури вентиляційного повітря =5° С

м²

m = 0,4, n = 1,5, з= 1

V_M - швидкість вітру при якій спостерігається максимальна приземна концентрація

V_M = 1,3 • W Д/Н ;

V_M = 1,3 • 11,05 • 0,8/15 = 0,77 (10.6)

, мг/м³

Отже, у дипломному проекті прийняті повтряохоронні заходи які забезпечують безпечні умови для працюючого персоналу.

2) Розрахунок електричного висвітлення озонаторной

Озонаторна являє собою будинок розміром у плані 6 12 м



Необхідний світловий потік лампи :

(10.7)

лм

де Ен - нормована освітленість (100 лк);

А - освітлювана площа,м²;

Z - коефіцієнт мінімальної освітленості(1,1);

N - число світильників;

з - коефіцієнт використання світильника, визначають по індексі приміщення (i) і коефіцієнтам відбиття стелі, стін, підлоги.

і (10.8)

і =

де h - розрахункова висота;

А й В - розміри озонаторної .

При індексі приміщення 1,9 з=0,547.

В якості джерела світла вибираємо :

лампи накалювання БК-100 з Ф=1450 лм 6 шт.

Перевіряємо умову економічності зробленого вибору. Відхилення фактичного світлового потоку всіх ламп у першому випадку становить 9,3% , у другому 15%. Обидва варіанти задовольняють умові 10%?Ф?20%

У даному розділі дипломного проектування розглянуто одне з найважливіших споруджень - озонаторна для знезараження води перед її подачею в резервуари чистої води. . А також розглянули склади контейнерів, дозаторна озону, транспортування озону. Зроблений розрахунок вентиляції й штучного освітлення в озонаторній. Проведено аналіз умов праці з виявленням небезпечних і шкідливих виробничих факторів за ГОСТ 12.0.003 -74* і ГОСТ 12.3.006 - 75. Охорона праці на розглянутому об'єкті визначена відповідно до закону України « Про охорону праці» від 18.12.2002р.

11. Економічна частина

11.1 Загальні положення

Проектуючи спорудження по очищенню природних вод, які необхідні населенню для господарсько-побутових і питних цілей, необхідно враховувати збільшення попиту на комунальні послуги. Розширення обсягу послуг повинне здійснюватися за рахунок збільшення мереж комунальних підприємств, підвищення продуктивності праці, впровадження у виробництво досягнень науки й техніки.

З економічної точки зору об'єкт повинен давати максимальний ефект при мінімальних витратах на водопостачання населених місць, а фактичний строк окупності капітальних вкладень повинен бути нижче нормованого строку.

Даний розділ містить техніко-економічні розрахунки, на підставі яких можна судити про економічну ефективність розробленого проекту.

Економічні показники експлуатаційних витрат ухвалюємо за прикладом розрахунків експлуатаційних витрат підприємства ГКП „ Водоканалпроект" на расчетній період в 2009 році.

11.2 Розрахунки капітальних вкладень

Капітальні вкладення станції очищення природних вод визначаються з урахуванням типів споруджень, за цінами в 2009 році, застосовуваних машин і механізмів, устаткування й технологічних схем. Розмір капітальних вкладень прийнятий по укрупнених нормах і наведений у табл. 11.1.

Таблица 11.1 - Капітальні вкладення

Найменування	Вартість будинків і споруджень, тис. грн.	Вартість устаткування, тис. грн.	Разом, тис. грн.
Насосна станція	1000	1000	2000
Осветлители	1000	500	1500
Будинок швидких фільтрів	1000	1000	2000
Адміністративний корпус	1000	500	1500
Мережі й спорудження на них	900	400	1300
Дороги	-	1000	1000
Зовнішнє висвітлення й ЛЕП	200	500	700
Разом	5100	4900	10000

11.3 Розрахунки чисельності й заробітної плати персоналу

У цю статтю включається основна й додаткова заробітна плата, що працюють на виробництві. Чисельність робітників, розрахунки фонду заробітної плати наведений у табл. 11.2. Додаткова заробітна плата становить 20 % від фонду основної зарплати. Загальний фонд зарплати складе їхня сума.

Таблиця 11.2 - Чисельність і заробітна плата персоналу

Категорія працівників	Чисельність	Середньомісячна заробітна плата, грн.	Тарифний фонд з/п, тис. грн.	Преміальний фонд 40%, тис. грн.	Доплата 15 %, тис. грн.	Фонд основний з/п, тис. грн.	Додаткова з/п 20 %, тис. грн.	Загальний фонд з/п, тис. грн.	Нарахування на з/п, 34 %, тис. грн.	Усього фонд оплати праці, тис. грн.
Керівник	1	2500	30,0	12,0	4,5	46,5	9,3	55,8	18,97	74,77
Фахівці	2	1900	45,6	18,24	6,84	70,68	14,136	84,82	28,84	113,66
Службовці	3	1800	64,8	25,92	9,72	100,44	20,09	120,53	40,98	161,51
Лаборанти	4	1600	76,8	30,72	11,52	119,04	23,81	142,85	48,57	191,42
Робітники	8	1500	144,0	57,6	21,6	223,2	44,64	267,84	91,07	358,91
Усього	19	9300	361,2	144,48	54,18	559,86	111,97	671,83	228,42	900,25

11.4 Собівартість продукції

Собівартість одиниці продукції є узагальнюючим якісним показником роботи підприємства, а зниження собівартості продукції представляє більше економічне завдання.

Для підприємства по очищенню природних вод у даному проекті прийнята наступна основна номенклатура статей планів калькуляції - "Матеріали", "Цехові", "Загальноексплуатаційні" і "Внеэксплуатационные" витрати.

11.5 Витрати на матеріали

При розрахунках ухвалюємо питомі прогресивні норми витрати матеріалів на одиницю продукції, плановий обсяг продукції. Ціни на реагенти - договірні. Питомі норми витрати реагентів установлюємо на 1 м3 води. Розрахунки витрат за матеріалами робимо на обсяг води, що надходить на насосну станцію майданчика очисних споруджень.

Суму витрат на матеріали обчислюємо шляхом множення ціни одиниці матеріалу на витрату даного матеріалу з наступним підсумовуванням витрат на всі види матеріалів. Розрахунки витрат матеріалів наведений у табл. 11.3.

Таблиця 11.3 - Витрати на матеріали

Найменування реагенту	Річна кількість, т	Вартість, грн/т	Річна сума витрат, грн.
Коагулянт Флокулянт (ПАА) Інші матеріали (5% від усіх витрат) Разом витрат на матеріали	658,46 0,14	700 31100	460922 4354 23263,8 488539,8

11.6 Витрати на електроенергію

Річні витрати на електроенергію, одержувану з боку, що й витрачається установки, визначаються по двоставочному тарифу на підставі середньої витрати електроенергії й установленої потужності трансформаторів і електродвигунів.

Електроенергія, що витрачається для висвітлення до відповідних до статей цехових і загальноексплуатаційних витрат. Результат розрахунків представлений у табл. 11.4.

Таблиця 11.4 - Витрати на електроенергію

Показники	Од. вим.	Витрати в рік, грн.
Підйом води на майданчик очисних споруджень	тис. м3/год	16460,04
Питома норма витрати електроенергії	кВт·ч/м3	0,2
Витрата електроенергії	тис.кВт·ч	3292,01
Тариф за 1 квт•ч	грн.	0,35
Витрати на електроенергію	тис. грн.	1152,2
Заявлена потужність установленого встаткування	кВт·А	100,0
Тариф за 1 квт•а	грн./год	210,0
Витрати на встановлену потужність	тис. грн.	21,0
Усього	тис. грн.	1173,2

11.7 Амортизаційні відрахування

У процесі експлуатації встаткування, механізмів, спорудження зношуються. Частина витрат переноситься на готову продукцію. амортизаційні відрахування визначаються шляхом обліку амортизації (табл. 11.5).

Таблиця 11.5 - Розрахунки амортизаційних відрахувань

Найменування	Капітальні витрати, тис. грн.	Норма амортизації, %	Річна сума відрахувань, тис. грн.
Насосна станція - будинок - устаткування	1000 1000	5 15	50,0 150,0
Блок основних споруджень	3500	5	175
Адміністративний корпус, прохідна, гараж	1500	5	75
Зовнішнє висвітлення	700	5	35
Дороги	1000	5	50
Мережі	1300	5	65
Усього на амортизацію	10000	-	600

11.8 Розрахунки цехових, загальноексплуатаційних і інших витрат

До цехових витрат ставляться зарплата адміністративно-управлінського й лінійного персоналу, яка розрахована в табл. 11.2. Загальний фонд оплати праці адміністративно-управлінського й лінійного персоналу склав 900,25 тис. грн.

До загальноексплуатаційних витрат відносять: витрати на поточний ремонт, витрати на забезпечення безпечних умов праці.

Витрати на поточний ремонт прийнято в розмірі 5 % від суми амортизаційних відрахувань на повне відновлення основних фондів.

Усього по проекту:

Витрати на забезпечення безпечних умов праці прийнято в розмірі 4% від амортизації.

Усього по проекту:



Таблиця 11.6 - Цехові загальноексплуатаційні та інші витрати

Статті витрат	Усього, грн.
Зарплата адміністративно-управлінського й лінійного персоналу	900250,0
Поточний ремонт (5%)	30,000
Витрати на забезпечення безпечних умов праці	24000
Разом	954250,0

Таблиця 11.7 - Експлуатаційні витрати

Статті витрат	Усего, грн.
Зарплата виробничих робітників	900250,0
Матеріали	488539,8
Електроенергія	1173200
Амортизаційні відрахування	600000
Накладні витрати	954250,0
Разом	4116239,8

Таблиця 11.8 - Калькуляція собівартості продукції

Витрати	№ рядка	Сума витрат, тис. грн.	Собівартість, грн/м3	Питома вага, %
1.Основні витрати:
- матеріали	01	488,54	0,03	11,0
- електроенергія	02	1173,2	0,071	26,0
- зарплата	03	900,25	0,055	20,15
- амортизація	04	600,0	0,036	13,19
- інші прямі	05	158,1	0,01	3,66
Усього прямих	06	3320,1	0,202	74,0
2.Накладні витрати:
-цехові	07	900,25	0,055	20,15
-загальноексплуатаційні	08	54,0	0,003	1,1
Усього накладних	09	954,25	0,058	21,25
Усього витрат на експлуатацію	10	4116,24	0,26	95,25
3.Позаексплутаційні	11	205,81	0,013	4,75
Загальна витрата на повну собівартість	12	4322,05	0,273	100

11.9 Фінансові показники

Суму доходів від реалізації продукції визначаємо виходячи з виторгу, який повинна зробити в планованому періоді на розрахунковий рахунок підприємства за надавану послугу по чинних тарифах. У загальну суму тарифів включаємо: оплату послуг роботи промислового характеру, виконувану ремонтним і іншими допоміжними підрозділами, що перебувають на балансі підприємства.

Установлений тариф на водопостачання Т = 0,50 грн.

Доходи підприємства від реалізації послуг станції очищення природних вод:

(11.1)

де: - підйом природних вод на майданчик очисних споруджень, м³/рік

тис. грн.

Прибуток від реалізації послуг:

(11.2)

де: С - експлуатаційні витрати, тис. грн.

тис. грн.

Строк окупності капітальних витрат є відношенням суми вкладень до прибутку від реалізації продукції й рівний:

 (11.3)

лет.

Рентабельність підприємства складе:

(11.4)

11.10 Основні техніко-економічні показники проекту

Основні техніко-економічні показники проекту на розрахунковий період 2008 року наведені в табл. 11.9.

Таблиця 11.9 - Основні техніко-економічні показники проекту

Найменування показників	Од. вим.	Показник на 2008 г.
1	2	3
Проектна потужність (у натуральнім вираженні), добова всього, У тому числі: Відвід Очищення Річна - усього, У тому числі: Відвід Очищення Розрахункова кількість забруднень у природній воді: По мутності По кольоровості Після очищення По мутності По кольоровості Експлуатаційні витрати Прибуток Рівень рентабельності Режим роботи (робочих днів у році) Список чисельності робітників Строк окупності капітальних вкладень Загальна вартість будівництва	тыс. м3/сут тыс. м3/сут тыс. м3/сут тыс. м3/сут тыс. м3/сут тыс. м3/сут мг/л ПКШ мг/л ПКШ грн. грн. % дней чел. лет тыс. грн.	45,096 45,096 45,096 16460,04 16460,04 16460,04 300 35 1,5 20 41162398 3907970 39,08 365 19 2,56 10000,0

11.11 Оцінка ефективності інвестицій

Чистий дисконтний дохід:

Вихідні дані:

1. Обсяг капіталовкладення, тис. грн. - 10000;

2. Період експлуатації проекту - 3;

3. Сума грошового потоку, тис. грн. - 4507,97.

Ухвалюємо ставку відсотка Ек=10%, індекс збільшення доходів 5% на рік.

Таблиця.11.11-Дисконтований грошовий потік, тис.грн.

Рік	ГП тис.грн.	Kdt, Eк=10%	ДГП, тис. грн.
1	4507,97	0,9091	4098,2
2	4733,37	0,8264	3911,66
3	4970,04	0,7513	3733,99
Усього	_	_	11743,85
Середньорічний	_	_	3914,62

Дійсна вартість грошового потоку 11743,85 тис. грн.

Чистий дисконтний дохід:

(11.5)

Показник ЧДД може бути використаний як критерій доцільної реалізації капіталу. Інвестиційний проект, по якім показник чистого наведеного доходу є негативною величиною або рівняється нулю, повинен бути відкинутий, тому що не приносить інвесторові додаткового доходу на вкладений капітал. Проект із позитивним значенням показника ЧДД дозволяє збільшити капітал інвестора й вони економічно доцільні для реалізації.

Індекс доходу - відношення сум грошового потоку дійсної вартості до суми інвестиційних:

(11.6)

Ухвалюємо тільки проекти з значенням показника ІД вище одиниці.

Період окупності:

(11.7)

Внутрішня норма доходності (ВНД) - відбиває нижній припустимий рівень прибутки.

Таблиця 11.10 - Розрахунки ВНД

Рік	ІВ - ГП+	Ек = 19%	Ек = 20%
		Дkt	ДГП	ЧДД	Дkt	ДГП	ЧДД
0	-10000	1	0	-10000	1	0	-10000
1	4507,97	0,8403	3788,047	-6211,953	0,8333	3756,491	-6243,509
2	4733,37	0,7062	3342,706	-2869,247	0,6944	3286,852	-2956,656
3	4970,04	0,5934	2949,222	79,97482	0,5787	2876,162	-80,49432

При величині дисконтної ставки Ек = 20 % чистий дисконтний дохід ухвалює негативне значення. Отже, ВНД рівна:

(11.8)

Таблиця 11.11. - Показники ефективності інвестицій

Показник	Позначення	Од. вим.	Значення
Чистий дисконтний доход	ЧДД	тис. грн.	1743,85
Індекс доходності	ІД	_	1,17
Період окупності	ПО	років	3
Внутрішня норма доходності	ВНД	%	19,5

Висновок

Проект станції очищення природних вод, розроблений у даному дипломному проекті, має сенс реалізації. Строк його окупності в середньому складе 3 року, що перебуває в межах норми для споруджень водопостачання.

Список літератури

1. Орлов В.О., Мартинов С.Ю., Зощук А.М. Проектування станцій прояснення та знебарвлення води. Навч. посібник. - Рівне: НУВГП, 2007.- 52 с.

2. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. - М., 1985.

3. СНиП 2.04.01-85. Внутренний водопровод и канализация зданий. - М., 1986.

4. Справочник проектировщика. Водоснабжение населенных мест и промышленных предприятий / под ред. И.А.Назарова. - М., 1977.

5. Справочник по специальным работам. Трубы, арматура и оборудование водопроводно-канализационных сооружений / под ред. А.С.Москвитина. - М., 1970.

6. Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб: справочное пособие. - М.: Стройиздат, 1984.

7. Карелин В.Я., Минаев А.В. Насосы и насосные станции. - М.: Стройиздат, 1986.

8. Тепловые и атомные электрические станции / Л.С. Стерман, В.М. Лавыгин, С.Г. Тишин. - 2-е изд., перераб. - М.: Изд-во МЭИ, 2000. - 408 с.

9. Тепловые и атомные электрические станции: Спр-к / Под ред. В.А. Григорьева, В.М. Зорина. - 2-е изд., перераб. и доп. - М..: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.

10. Храменков С.В. Бестраншейные методы восстановления водопроводных и водооотводящих сетей: Учеб. Пособие для вузов / С.В. Храменков, О.Г. Примин, В.А. Орлов - М.: ТИМР, 2000. - 179с.

11. Налагодження роботи систем водопостачання/ П.І. Петимко, І.Т. Прокопчук, М.Ф. Царик. - К.: Урожай, 1995. - 255с.

12. Эксплуатация систем водоснабжения и канализации: Справочник / П.Д.Хоружий, А.А.Ткачук, П.И.Батрак. - К.: Будівельник, 1993. - 232 с.

13. ДБН Д 1.1-2000. Правила визначення вартості будівництва. - К., 2000.

14. СНиП III-4-80. Правила производства и приемки работ. Техника безопасности в строительстве. - М., 1981.

15. СН 81-80. Инструкция по проектированию электрического освещения строительных площадок.

16. ДБН Д 1.1-2000. Правила визначення вартості будівництва. - К., 2000.

14. Методичні вказівки до виконання глави «Охорона праці» у дипломних проектах (для студентів 5-го курсу спеціальності «Водопостачання та водовідведення») Укл. Жигло Ю.І. - Харків: ХНАМГ, 2003 - 30 с.

15. Закон України "Про охорону праці". - К., 2002.

16. Правила пожежної безпеки в Україні. К.: Укрархбудінформ, 1995.

17. Пчелінцев В.А., Виноградов Д.В., Коптев Д.В. Охорона праці у виробництві будівельних виробів і конструкцій. Підручник для вузів. - М., Вища школа, 1986г - 310з.

18. Орлов Г.Г. Инженерные решения по охране труда в строительстве. Справочник. М.: Стройиздат,1985 г.

19. Методичні вказівки для виконання економічної частини дипломного проекту. Укладач Бардаков В.А. Харків-ХНАМГ,2003.-68 с.

20. Бардаков В.А. Економіка водопостачання та водовідведення. Навчальний посібник. Харків-ХНАМГ,2005.-331 с.

Размещено на Allbest.ru