Экономическая эффективность оборотных водохозяйственных систем

Повторное использование производственных и городских сточных вод и поверхностного стока позволяет существенно сократить потребление свежей воды промышленностью. Если довести удельный вес оборотных систем в промышленности до 85 %, то потребление воды на технические нужды удастся сократить на 10...12 км³/год. При этом основное количество воды (до 70 %) экономится за счет использования охлаждающих систем оборотного водоснабжения.

Интенсификация работы охлаждающих систем оборотного водоснабжения не требует больших капитальных вложений, но связана главным образом с необходимостью кондиционирования воды. Эксплуатационные затраты на обработку добавочной и оборотной воды при этом не превышают существующих тарифных ставок.

Основными направлениями повторного использования производственных сточных вод являются создание и совершенствование внутритехнологических оборотных систем, очистка общезаводского потока сточных вод и последующее их использование в охлаждающих системах.

Затраты на строительство и эксплуатацию сооружений водоснабжения, водоотведения и очистки сточных вод в среднем составляют 10... 15 % стоимости предприятия. В отдельных случаях эти затраты достигают 25...30 %.

Для выбора экономически выгодного варианта решения и определения оптимальных параметров системы используют экономико-математические модели элементов систем водообеспечения промышленных предприятий. Целевая функция системы водообеспечения с очисткой сточных вод до заданного уровня очистки и повторном их использовании в технологических процессах записывается в следующем виде:

(7.52)

где J — количество источников водоснабжения; j — количество потребителей воды; с_n; с'_n — концентрации n -го вида примеси в технологическом процессе j — потребителя; Q — расход воды.

На основании этой модели можно найти оптимальное распре­деление потоков сточных вод, удовлетворяющих условию мини­мума суммарных приведенных затрат на подготовку, очистку и транспортировку воды. Принятый критерий оптимизации должен учитывать ограничения, которые определяются местными усло­виями (например, наличие территории для размещения очистных сооружений, возможность использования отходов производства для очистки и обработки воды, надежность системы и т. д.).

Распространенным приемом определения оптимума при сравнении альтернативных вариантов является графический метод поиска экстремума. Оп­ределение оптимального режима эксплуатации охлаждающих систем оборотного водоснабжения показано на рис. 7.3.

Экономическая целесообразность повторного использования сточных вод в системах промышленного водоснабжения выяв­ляется путем сопоставления затрат на возведение этих сооруже­ний с затратами, предусмотренными на возведение комплекса очистки и сбросом сточных вод в водные объекты. Расчеты НИИ ВОДГЕО свидетельствуют об экономической эффектив­ности применения систем повторного использования сточных вод. Для городских сточных вод удельные приведенные затраты для варианта со сбросом в 2—2, 5 раза выше, чем для их подго­товки к использованию в системах промводоснабжения.

Обобщение опыта использования воды в промышленности и оценка водных ресурсов страны показали, что для решения по­ставленных перед промышленностью задач необходимо совер­шенствовать системы промышленного водопользования и более широко использовать очищенные производственные, поверхно­стные и городские сточные воды в системах технического водо­снабжения.

2, 0 3, 0 4, 0 5, 0 6, 0 7, 0 8, 0 9, 0

Коэффициент концентрирования

Рис. 7.3. Зависимость приведенных затрат от режима работы оборотной системы:

П_1-3— затраты на забор воды, ее транспортировку и отвод продувочной воды; П_4-5 — затра­ты на стабилизационную обработку; П_6-7 — затраты на обессоливание и очистку продувоч­ной воды; П_1-7 — суммарные приведенные затраты