EN
Усны давсгүйжүүлэлт усны цөөрөл дэлхийн усны аюулгүй байдлыг зөрчих нь үүрд нь илүү чухал болж байна. Гэтэл далайн ус юм уу хүнд уснаас цэвэр ус үйлдвэрлэх үед усны давсны арилгах үйлдвэрлэлд зарцуулж буй энергийн зардал нь хамгийн их үйлдвэрлэлийн зардлын нэг юм. Усны давсны арилгах үйлдвэрлэлд зарцуулж буй энергийн зардлыг ойлгох нь усны давсны арилгах төслүүдийг үнэлж буй үйлдвэрлэл, хотын газар захиргаа, байгууллагуудын хувьд онцгой чухал. Усны давсны арилгах үйлдвэрлэлд зарцуулж буй энергийн зардал нь төслийн хүчтнүүр, үйлдвэрлэлийн төсөв, урт хугацааны тогтвортой байдлыг шууд нөлөөлөөр. Энэ дэлгэрэнгүй заавар нь энергийн хэрэглээний үндесний хүчин зүйлс, усны давсны арилгах үйлдвэрлэлд зарцуулж буй энергийн зардлыг нөлөөлөөр хүчин зүйлс, үйлдвэрлэлийн зардлыг бүүр багасгах практик арга замуудыг судална.
Ус цэвэрлэх үйлдвэрлэлийн энергийн зардлын хэмжээ технологийн сонголт, усны чанар, үйлдвэрлэлийн байршал, ажиллах үр дүнтэй бүрдүүлэлт зэрэг хүчин зүйлсийн нөлөөнд их хувьсаж байдаг. Ус цэвэрлэх үйлдвэрлэлийн индустриал хэрэглээнд урвуу осмос ба дулааны арга доминант байр суурь эзэлдэг, тус бүрт өөрсдийн онцлог энергийн шаардлага байдаг. Ус цэвэрлэх үйлдвэрлэлийн энергийн зардлын хэмжээ нийт ажиллах зардлын 40–60 хувьд ноогдож байдаг, иймд энергийн үр дүнтэй бүрдүүлэлт нь бизнесийн чухал асуудал болой. Байгууллагууд ус цэвэрлэх үйлдвэрлэлийн хувьд анхны бүтээлд оруулж буй хөрөнгө оруулалт ба тасралтгүй үргэлжлэх энергийн зардлыг хоёуланг нь үнэлж, хөрөнгө оруулалтын хувьд хүртээмүүр бүрдүүлэлт ба хөрөнгө оруулалтын буцалт (ROI) тодорхойлох ёстой.
Ус цэвэрлэх үйлдвэрлэлийн үед энергийн хэрэглээг ойлгох
Урвуу осмосын энергийн шаардлага
Урвуу осмос нь дэлхийн масштабт хамгийн их тархаж буй цөсний ус цэвэрлэх технологи бөлгөөн юм, мөн урвуу осмос ашиглан цөсний ус цэвэрлэх энергийн зардал нь оролт усны цөсний агууламж ба системийн загварлалд их тулдуур хамаарна. Урвуу осмосын системүүд нь далайн усыг хагас нэвтрүүлэх мембраныг дайрч үйлдэхийн тулд өндөр даралттай насосууд шаардлагатай, мөн даралт үүсгэх процессын үед системд хамгийн их хэмжээний цахилгаан энергия зарцуулдаг. Орчин үеийн урвуу осмосын цөсний ус цэвэрлэх станцүүд нь нэг кубик метр шинэ ус үйлдвэрлэхдээ дунджаар 3–8 киловатт-цаг цахилгаан энергия шаарддаг, үүнээс цөсний ус цэвэрлэх үйлдвэрлэлийн бүтэн үргэлжлэх энергийн зардал хүнд бөлгөөн юм. Урвуу осмос ашиглан цөсний ус цэвэрлэх энергийн зардал нь усны цөсний агууламжтай шууд пропорциональ өсөж, далайн ус цэвэрлэх нь цөсний агууламж бага ус цэвэрлэхтэй харьцуулж үл хамааран илүү өндөр даралт шаарддаг, үүнээс цөсний ус цэвэрлэх энергийн зардал шууд өсөж.
Дулааны цөсний ус цэвэрлэх энергийн шаардлага
Дулааны аргаар ус цэвэрлэх үйлдвэрлэл, түүнд олон нүүрт ууршмуйн арга ба дулааны нөөцлөлттүүн урвуу осмос багтах бөлүүрүүдийн арга багтах, мембраны аргаар ус цэвэрлэх системтүүнээс өөр үнийн профилтүүн хүчлүүн зардалтүүн илтгэнд. Дулааны аргаар ус цэвэрлэх үйлдвэрлэлд их хэмжээний дулаан шаардлагатай, ерөнхийдөө бүтээдэг усны куб метрт 7–12 киловатт-цаг дулаан энергитай тэнцүү. Хүчлүүн зардалтүүн бүтээдэг ус цэвэрлэх үйлдвэрлэлд дулааны аргаар ус цэвэрлэх үйлдвэрлэлд үйлдвэрлэл ба цахилгаан станцтүүн дулааны хаягдмуйн дулааныг ашиглах боломжтой, бүтээдэг ус цэвэрлэх үйлдвэрлэлийн нэт хүчлүүн зардалтүүн бүүр багасгаж чадна, гэтгүй ганцхан дулааны системтүүн нь сүүлийн урвуу осмосын сууринтүүн бөлүүрүүдийн аргаар ус цэвэрлэх системтүүн бүүр үр дүнтүүн биш. Дулааны системтүүн бүтээдэг ус цэвэрлэх үйлдвэрлэлийн хүчлүүн зардалтүүн өндөр үлдмүйн, гэтгүй дулааны анхдагч цэвэрлэх арга ба мембраны технологи холимог аргаар ус цэвэрлэх үйлдвэрлэлд нийт хүчлүүн хэрэглээг оптимизаци хийж, бүх цэвэрлэх үйлдвэрлэлийн гамма дагуу бүтээдэг ус цэвэрлэх үйлдвэрлэлийн хүчлүүн зардалтүүн бүүр багасгаж чадна.
Бүтээдэг ус цэвэрлэх үйлдвэрлэлийн хүчлүүн зардалтүүн дээр нөлөөлөх гол хүчин зүйлс
Хоолойн усны давсны агууламж ба источникын шинж чанарууд
Хоолойн усны давсны агууламж нь магадгүй усны давсны арилгах үйлдвэрлэлд зарцуулж буй энергийн зардлыг тодорхойлох хамгийн чухал хүчин зүйл юм. усны давсгүйжүүлэлт . Нийт уусмал бүтээдсийн хэмжээ нь 35 000 миллиграмм/литр орчим бүхий далайн усны цэвэрлэх үйлдвэрлэлд 5 000–10 000 миллиграмм/литр уусмал бүтээдсийн хэмжээтэй шаварлаг усны цэвэрлэх үйлдвэрлэлд зарцуулж буй энергийн хэмжээнд харьцангуй их энергия шаардагддаг, үүн дагаж ус цэвэрлэх үйлдвэрлэлийн энергетик зардлын хэмжээ шууд нөлөөлдөг. Усны давсны агууламж ихсэх тусам ус цэвэрлэх үйлдвэрлэлийн энергетик зардлын хэмжээ экспоненциалан өсдөг, учир нь урвуу осмосын системүүд нь үр дүнтэй салгах үйлдлийг гүйцэтгэхийн тулд илүү өндөр осмотик даралтыг давах ёстой. Түүн дагаж газарзүйн байршал болон усны үүсгүүр сонгох нь төслийн эдийн засгийн үр дүнд шууд онцгой нөлөөлдөг; шаварлаг усны нүүрсүүд буюу бүтэн далайн уснаас бага давсны агууламжтай далайн усны урсгалын бүс рүү ойрхон байршалд бүдүүвчилж буй объектууд нь бүтэн далайн усны цэвэрлэх үйлдвэрлэлийн энергетик зардлыг хүчтэй бүүр бүдүүвчилж буй объектуудад харьцангуй бага энергетик зардлыг шаарддаг.
Системийн үр дүнтэй бүтээмж болон сэргээх хувь
Сайнаршуурын хувь—оролт усны хэдэн хувь нь шинэ бүтээдэрт хөрвүүлдгийн хувь—усны давхаргын таслах үйлдвэрлэлийн энергетик зардалд ба бүх системийн эдийн засагт шууд нөлөөлдөг. Бага сайнаршуурын хувь нь мембран даралтыг багасгадаг, усны давхаргын таслах үйлдвэрлэлийн шууд энергетик зардлыг багасгадаг, гэтэдүүр оролт усны хэмжээг ихэсгэдөг ба хаягдаж буй усны зохион бүтээдэрт зардалд нөлөөлдөг. Орчин үеийн давхаргын таслах үйлдвэрлэлийн станцуд нь түүнд далайн ус ашигладаг үед 40–50 хувь сайнаршуурын хувьд хүрдөг, усны давхаргын таслах үйлдвэрлэлийн энергетик зардлыг хаягдаж буй усны урсгалын удирдлагад ба орчинд нөлөөлөх хуульд нийлүүлдөг. Дундаж үеийн урьдчилан боловсруулалтын технологи, энергетик санхүүгийн төхөөрөмжүүд, мембраны бүтэцтүүдийн уламжлалт бүтэцтүүдтүүн дээрх үйлдвэрлэлийн үр дүнг сайжруулдөг ба усны давхаргын таслах үйлдвэрлэлийн энергетик зардлыг уламжлалт суурин үйлдвэрлэлийн харьцуулалтад 15–25 хувь багасгадаг. Мембраны бохирдож ба хуурайшжих чигт үр дүнг хүчтэй нөлөөлдөг; тогтмол үйлчилгээ ба химийн бүтээдэртүүдийн хөтөлбөрүүд нь үр дүнг хадгалдөг ба мембраны үйлчилгээний бүтээдэртүүд бүтээдэртүүдтүүн дунд усны давхаргын таслах үйлдвэрлэлийн энергетик зардлыг өсгөхөөс саатуулдөг.
Ус цэвэрлэх үйлдвэрт энергийн зардлыг бүүрдүүлэх арга замууд
Санамсаргүй сэдэвхтүүдийн интеграци ба гибрид системүүд
Нарийн наад захын цахилгааны үйлдвэрлэлд нарны гэрэл, салхины турбины, дулааны нөөцүүд зэрэг сэдвүүд багтах ба ус цэвэрлэх үйлдвэрлэлийн цахилгааны зардлыг хүчтэй бүүр бүүр бууруулж чадна. Нарны гэрлийн хүч ашиглан ус цэвэрлэх системүүд нь ариун, хагас ариун бүснүүдэд үүрд хамгийн их нарны гэрлийн шингэлэлт бүүрд бүүрд ус цэвэрлэх үйлдвэрлэлийн цахилгааны зардлыг үйлдвэрлэлийн цахилгааны хувьд бараг түүнээс доош бууруулж чадна, үүн дотроо ус цэвэрлэх үйлдвэрлэлийн цахилгааны зардлыг бараг түүнээс доош бууруулж чадна. Нарны гэрлийн хүч, салхины хүч, цахилгааны нөөцүүд, цахилгааны шүүлтүүд зэрэг холимог системүүд нь сэдвүүдийн хамгийн их хүчирдмүүдийн үед сэдвүүдийн хүч ашиглан ус цэвэрлэх үйлдвэрлэлийн цахилгааны зардлыг хүчтэй бүүр бүүр бууруулж чадна, үүн дотроо ус цэвэрлэх үйлдвэрлэлийн цахилгааны зардлыг хүчтэй бүүр бүүр бууруулж чадна. Сэдвүүдийн инфраструктурын хүч ашиглан ус цэвэрлэх үйлдвэрлэлийн цахилгааны зардлыг хүчтэй бүүр бүүр бууруулж чадна, үүн дотроо ус цэвэрлэх үйлдвэрлэлийн цахилгааны зардлыг хүчтэй бүүр бүүр бууруулж чадна, үүн дотроо ус цэвэрлэх үйлдвэрлэлийн цахилгааны зардлыг хүчтэй бүүр бүүр бууруулж чадна.
Энерги хадгалах технологи ба процессын сүүлд нь үр дүнтэй ашиглалт
Энерги хадгалах төхөөрөмжүүд нь ус цэвэрлэх үйлдвэрт шоргоолжин усны урсгалын даралтын энергийг бүүрдүүлж, түүнийг өндөр даралттай насосын системд буцааж өгч, ус цэвэрлэх үйлдвэрт зарцууламуйн энергийн зардлыг 20–30 хувь бүүрдүүлж. Даралт солигчид ба турбины төхөөрөмжүүд нь урвуу осмосын ус цэвэрлэх үйлдвэрт ус цэвэрлэх үйлдвэрт зарцууламуйн энергийн зардлыг бүүрдүүлж, нийт системийн үр дүнтэй бүүрдүүлж, хөгжсөн технологиуд юм. Цахилгаан хөдөлгүүрүүд дээрх хувьсах давтамжийн зохистой хурдны хяналт усны оролт нь онцлогтой ба үйлдвэрлэлийн шаардлагатай хурдны хоорондын хамаарлыг сонгож, урсгалын хурд багасах үед ус цэвэрлэх үйлдвэрт зарцууламуйн энергийн зардлыг бүүрдүүлж, хаягдаж идэштүүлж. Бүүрдүүлж, хаягдаж идэштүүлж. Дүүрэн мембраны материалүүд нь бохирдож идэштүүлж, давсны тусгай хүртэмжийн чанарыг сайжруулж, цэвэрлэх циклүүдийн хоорондын ажиллах хугацааг уртасгаж, ус цэвэрлэх үйлдвэрт зарцууламуйн энергийн зардлыг бүүрдүүлж, үр дүнтэй бүүрдүүлж. Усны анхдагч цэвэрлэх үйлдлийн хүчинтэй бүүрдүүлж, олон төрлийн шүүлт, ультрашүүлт, картридж шүүлт гэх мэт үйлдлүүд нь суурийн бөөрсүүл, биологийн бохирдож идэштүүлж, мембраны үр дүнтэй бүүрдүүлж, ус цэвэрлэх үйлдвэрт зарцууламуйн энергийн зардлыг тогтмол бүүрдүүлж.
Хүчин чадлын төлөвлөлт ба үйлдвэрийн байршлын шийдвэрүүд
Ус цэвэрлэх үйлдвэрийн хэмжээ ба байршлыг зөв сонгох нь ус цэвэрлэх үйлдвэрийн энергийн зардлын хувьд гүнзгий нөлөө үзүүлдэг. Их хэмжээт үйлдвэртүүд нь масштабын дээд түвшин, тусгайлан бүрдүүлсэн ажилчдын мэдлэг ба сонгосон тоног төхөөрөмжүүдийн тусламжтайгаар илүү үр дүнтэй ажилладаг, түүн дагаад ус цэвэрлэх үйлдвэрийн нэгж усанд ноогдох энергийн зардлыг жижиг үйлдвэртүүдтэй харьцуулан бүүр бүүр бууруулдаг. Далайн ойрхон байршлын үйлдвэртүүд нь усны нөөцтүүдийн ойрхон байхын зэрэгцээ цахилгаан үйлдвэрлэл ба дамжуулалтын сүлжээнд ойрхон байхын тусламжтайгаар ус түүх зардлыг ба цахилгаан дамжуулалтын зардлыг хоёуланг нь бүүр бүүр бууруулдаг, түүн дагаад ус цэвэрлэх үйлдвэрийн нийт энергийн зардлыг сүүлд оптимизацид хүргэдэг. Хүчтүүдийн үйлдвэрлэлийн хүч чадлыг өргөтгөхөд зориулан анхнаас төсөвлөсөн үйлдвэртүүд нь гол хөрөнгийн зардлыг бүүр бүүр бууруулдаг, ус цэвэрлэх үйлдвэрийн урт хугацааны энергийн үр дүнтэй байдлыг сайжруулдаг, түүн дагаад үйлдвэрлэлийн хүч чадал нь өсөх үед ус цэвэрлэх үйлдвэрийн энергийн зардлыг үлдээд үлдээд үр дүнтэй байлгидаг. Захиалгын таамаглалыг зах зээлийн шаардлагатай холбож төсөвлөсөн үйлдвэртүүд нь төсөвлөсөн хүч чадлаар ажилладаг, түүн дагаад ус цэвэрлэх үйлдвэрийн нэгж усанд ноогдох энергийн зардлыг хүртэлхүртэл үлдээд үлдээд үр дүнтэй байлгидаг.
Түүн дээр асуух
Ус цэвэрлэх үйлдвэрт нэг кубик метр усанд зарцуулдаг дундаж энергийн үнэ хэд вэ?
Далай усыг урвуу осмосын системд цэвэрлэх үед ус цэвэрлэх үйлдвэрт зарцуулдаг энергийн үнэ нь дундажаар 3–8 киловатт-цаг/кубик метр бөлх, түүн дээрх цахилгааны үнэд хамаарч, үйлдвэрлэлийн зардал нь кубик метр усанд $0.30–$1.20 хооронд хэлбэлздэг. Салхит ус цэвэрлэх үед энергийн зардал бага бөлх, дундажаар 1–3 киловатт-цаг/кубик метр. Дулааны аргаар ус цэвэрлэх үед дулааны энергийн зардал нь 7–12 киловатт-цаг/кубик метр эквивалент бөлх. Эдгээр тоонууд нь зөвхөн үйлдвэрлэлийн энергийн зардлыг илтгэдэг бөлх, төсөлд нөхөн орлуулалт, бүхэлдүүр, үйлчилгээ, химийн бүтээдмүүд, бусад нөхөн орлуулалтад хамаарах зардлыг хамрахгүй.
Сүүлийн үеийн сүүлд нөхөн орлуулалтад хамаарах энергийн үүсгүүрүүд ус цэвэрлэх үйлдвэрт зарцуулдаг энергийн зардлыг хэрхэн бүүр бүүр багасгадаг вэ?
Нөхөн орлуулалтад хамаарах энергийн үүсгүүрүүдийн интеграци нь ус цэвэрлэх үйлдвэрт холбогдох цахилгааны худалдан авах зардлыг шууд арилгаж эсвэл их хэмжээгүй багасгадаг. Нарны гэрлээр ажилладаг ус цэвэрлэх системүүд ус дуту бүснүүдэд тун их наадамын гэрлээс хүч хүртүүлж, фоторонготын үйлдвэрлэлийг шүүртүүлж, цахилгаан дүүрэн сүлжээний зардлыг хориглой. Салхин ба газрын дулааны нөөцүүд мөн цахилгааны арилжааны худалдан авалтыг орлуулж, усны цайртуулалтын энергийн зардлыг зөвхөн түлш ба үйлдүүлэлтийн зардлын түвшинд бууруулж. 25 жилийн системийн амьдралын хугацаанд сарнилт энергийн хүчтүүлсэн төвүүд цахилгааны зах зээлийн хоосон хөдөлгөөнүүдтэй холбоотой үнүүдийн үл тогтоох бүснүүдийг арилгуулж, усны цайртуулалтын тогтвортой ба урт хугацааны төлөвлөгөөт энергийн зардлыг сүлжээ-хамааралт уламжлалт төвүүдтэй харьцуулж.
Ямар үйлдүүлэлтүүд энергийн өсөж буй зардлыг хянахад тусалмуй?
Мембранын цэвэрлэх, картриджийн шүүртүүр солих, урьдчилан боловсруулах үйлдлийг сайжруулах зэрэг хэд хоногт нь хийгддэг үндэсний хамгаалалт үйлдлүүд нь системийн үр дүнтэй байдлыг шууд хадгалж, усны давсгүйжүүлэх үйлдлийн энергетик зардлыг өсгөхөөс саатуулж. Мембраны боорцгоох ба хуурхай үүсгэх нь усны урсгалд төвөгтэй бүрдүүлж, насосын даралтыг ихэсгэх, цахилгааны хэрэглээг өсгөх шаардлагыг үүсгэнэ; төлөвлөсөн химийн цэвэрлэх үйлдлүүд нь хуурхайг арилгаж, үр дүнтэй байдлыг сэргээдэг. Хувьсах давтамжийн хөдөлгүүрт тохируулалт, даралт хэмжигчийн шалгах, насосын тулгуур шарнирын шалгах нь төхөөрөмжийн төсөлд заагдсан үр дүнтэй байдлаар ажиллахыг хабзуйлж, усны давсгүйжүүлэх үйлдлийн энергетик зардлыг хүртэлхүүнгүй нэмэгдүүлж буй механик деградацийг саатуулж. Дөрвөн сард нь усны чанарыг хянах ба хоолойн усны шинж чанарыг тодорхойлох нь мембраны үр дүнтэй байдлыг хадгалж, тогтмол энергетик хэрэглээг хадгалж, усны давсгүйжүүлэх үйлдлийн энергетик зардлыг төсөлд заагдсан хязгааруудын дотор хадгалж.