Повышение эффективности обеззараживания воды за счет производства гипохлорита натрия на месте потребления

Лучшая практика для водопроводных очистных сооружений: переход на низкоконцентрированный гипохлорит натрия, производимый на месте потребления.

Показатели приведены по материалам внедрения электролизного оборудования на объектах водоснабжения.

Для кого это решение

Тип предприятий: Организации водоснабжения и водоотведения, эксплуатирующие системы водоподготовки и очистки сточных вод.

ОКВЭД: 36.00 (Забор, очистка и распределение воды), 37.00 (Сбор и обработка сточных вод).

Человеческие ресурсы для внедрения: Руководитель предприятия, главный инженер, главный технолог, начальник ПТО, экономист, специалист по охране труда.

Финансовые ресурсы: Затраты на закупку и монтаж электролизной станции, подключение к инженерным сетям (электро-, водоснабжение, канализация).

Какие проблемы решает

Исходные проблемы

• Высокая себестоимость обеззараживания: использование дорогостоящих привозных реагентов (жидкий хлор, высококонцентрированный гипохлорит натрия).

• Промышленная безопасность: эксплуатация опасных производственных объектов (ОПО), риски аварий и ответственность перед Ростехнадзором.

• Зависимость от внешних поставщиков: сбои в поставках, удаленность от заводов-производителей, нестабильность цен.

• Высокие эксплуатационные затраты: потери активного хлора при транспортировке и хранении (до 30%), затраты на обогрев и промывку оборудования.

Что меняется после внедрения

• Производство низкоконцентрированного гипохлорита натрия (0,8%) на месте потребления методом электролиза раствора поваренной соли.

• Исключение транспортировки опасных грузов через населенные пункты.

• Снижение операционных затрат (реагенты, логистика, ФОТ, содержание аварийно-спасательных служб).

• Снижение класса опасности объекта и повышение надежности водоснабжения.

Что входит в лучшую практику

1. Организационная модель

• Методика расчета экономического эффекта (снижение затрат на реагенты, логистику, ФОТ и др. за вычетом дополнительных расходов на электроэнергию и амортизацию).

• Рекомендации по применению инструментов бережливого производства -картирование потока создания ценности (КПСЦ) для выявления потерь.

2. Поддержка внедрения

Информационное сопровождение, обмен опытом с коллегами, внедрившими аналогичные решения.

Результаты внедрения: было → стало

Пример достигнутых результатов по внедрению в МУП «Управление «Водоканал» (г. Таганрог, площадка Миусского водопровода)

Показатель	Было	Стало	Эффект
Технология обеззараживания	Жидкий хлор (опасный производственный объект)	Низкоконцентрированный гипохлорит натрия (0,8%)	Переход на более низкий класс опасности
Операционные расходы на обеззараживание	4,0 млн руб./год	2,6 млн руб./год	Снижение затрат на 1,4 млн руб./год (до вычета амортизации)
Годовой экономический эффект	---	1,44 млн руб./год	Снижение чистых затрат с учетом налогов и амортизации

Пример достигнутых результатов по внедрению в ГП КО «Водоканал» (г. Калининград)

Показатель	Было	Стало	Эффект
Реагент для обеззараживания	Высококонцентрированный гипохлорит натрия (15-19%)	Низкоконцентрированный гипохлорит натрия (производство на месте)	Полная независимость от внешнего поставщика
Годовые затраты на реагент (расчетные)	~79,5 млн руб./год	~39,3 млн руб./год	Экономия ~40,2 млн руб./год (до вычета налогов и амортизации)
Годовой экономический эффект	---	34,89 млн руб./год	Снижение чистых затрат с учетом налогов и амортизации

Операционные эффекты и производительность труда

Операционный эффект

• Снижение операционных затрат: сокращение расходов на реагенты, логистику, ФОТ (отмена вредных условий), содержание аварийно-спасательных подразделений.

• Повышение промышленной безопасности: исключение опасного производственного объекта, снижение рисков для персонала и населения.

• Надежность и независимость: исключение зависимости от сбоев в поставках и колебаний цен на реагенты.

Вклад в производительность труда: Снижение затрат при сохранении объемов производства ведет к росту добавленной стоимости на одного сотрудника. В пилотных предприятиях рост производительности труда составил от +0,003% до +4,5%.

Сроки внедрения, ресурсы и окупаемость (указаны ориентировочно, зависят от мощности объекта и сложности подключения к сетям):

Этап	Срок	Содержание
1. Предпроектное обследование и ТЭО	1–2 месяца	Анализ текущей технологии обеззараживания, определение потребности в активном хлоре, оценка возможности размещения оборудования, технико-экономическое обоснование.
2. Проектирование	2–4 месяца	Разработка проектной документации, согласование с надзорными органами.
3. Закупка и монтаж	3–6 месяцев	Закупка электролизной станции, выполнение строительно-монтажных работ, подключение к инженерным сетям.
4. Пусконаладка и ввод в эксплуатацию	1–2 месяца	Пусконаладочные работы, комплексное опробование, обучение персонала, получение разрешений.
5. Мониторинг эффективности	Постоянно	Контроль выработки гипохлорита, расхода соли и электроэнергии, сравнение с затратами на привозные реагенты.

Финансовые ресурсы

Затраты на внедрение: капитальные вложения зависят от мощности установки и блочно-модульного исполнения (в примерах от 13,4 до 343 млн руб.).

Текущие затраты: расходы на поваренную соль, электроэнергию, техническое обслуживание, амортизацию.

Срок окупаемости

При годовом экономическом эффекте 1,4–34,9 млн руб. проект окупается в течение 2–5 лет. Окупаемость напрямую зависит от текущих затрат на привозные реагенты и загрузки установки.

Технологии и решения

• Электролизная станция (установка производства гипохлорита натрия): оборудование для электрохимического получения низкоконцентрированного гипохлорита натрия из раствора поваренной соли непосредственно на месте потребления.

Опыт внедрения

МУП «Управление «Водоканал» (г. Таганрог)

Проблема: Использование жидкого хлора на насосной станции Миусского водопровода, что требовало эксплуатации опасного производственного объекта, несло риски для населения и влекло высокие затраты на логистику и содержание аварийно-спасательной службы.

Мероприятия: в рамках инвестиционной программы выполнена реконструкция системы обеззараживания с переводом на безопасную технологию. Установлена блочно-модульная электролизная станция «ХЛОРЭФС» УГ-25МК-50 производительностью 50 кг/сут. по активному хлору.

Результаты:

• Исключена эксплуатация опасного производственного объекта (хлораторной).

• Операционные расходы снижены с 4,0 до 2,6 млн руб. в год.

• Годовой экономический эффект составил 1,44 млн руб. (с учетом налогов и амортизации).

• Обеспечена безопасная технология обеззараживания питьевой воды.

ГП КО «Водоканал» (г. Калининград)

Проблема: Высокие затраты на закупку привозного высококонцентрированного гипохлорита натрия и сложности с логистикой из-за территориального расположения региона.

Мероприятия: Установлена станция производства гипохлорита натрия производительностью 1800 кг/сут. по активному хлору.

Результаты:

• Полная независимость от внешнего поставщика реагента.

• Годовой экономический эффект составил 34,89 млн руб. (с учетом налогов и амортизации).

• Обеспечена надежность и экономическая эффективность процесса обеззараживания.

Поделиться своим опытом

Если вы внедрили данную практику или создали собственную модель генерации на базе электролиза, вы можете поделиться опытом с коллегами.

• Форма обратной связи: rostzkh.ru/feedback

• Электронная почта: info@rostzkh.ru (тема письма: «Опыт внедрения электролизных установок»).

Что отслеживать после внедрения и какие есть риски

Ключевые метрики мониторинга

• Объем произведенного гипохлорита натрия (в пересчете на активный хлор, кг).

• Расход поваренной соли и электроэнергии на производство.

• Затраты на техническое обслуживание и ремонт (ТОиР) электролизной станции.

• Экономический эффект (снижение затрат на обеззараживание за вычетом новых эксплуатационных расходов и амортизации).

Основные риски и ограничения

• Технические ограничения: необходимость наличия площадки для размещения оборудования и подключения к инженерным сетям (электроснабжение, водоснабжение, канализация).

• Повышение расхода электроэнергии: процесс электролиза требует дополнительных энергозатрат, что должно быть учтено в расчете экономического эффекта.