Когда говорят про высокое качество модернизации стандартов очистки сточных вод, многие сразу представляют себе просто замену старого оборудования на новое. Но на практике это всегда комплексная перестройка всей технологической цепочки, причём часто с необходимостью сохранять работоспособность действующих систем. В ООО Шаньдун Люйчуан Экологические технологии мы через это проходили не раз, особенно когда приходилось модернизировать очистные сооружения без остановки производства.
Сейчас многие нормативы по сбросам уже сравнялись с европейскими, но технологическая база на большинстве предприятий осталась ещё с советских времён. Самый частый запрос от клиентов — 'сделайте чтобы проходило по нормативам', но без понимания что старые биологические пруды или аэротенки физически не могут дать нужное качество. Приходится объяснять что модернизация стандартов начинается не с закупки оборудования, а с технологического аудита.
Например, был случай на текстильном комбинате в Иваново — там пытались добиться снижения ХПК просто увеличивая дозу активного ила. Результат — постоянные вспухания илопроцессов. Когда мы подключились, оказалось что проблема в неравномерном поступлении красителей, с которыми обычная биология не справляется. Пришлось ставить фентонный псевдоожиженный слой перед биологической ступенью, хотя изначально заказчик считал это избыточным.
Кстати про фентон — многие до сих пор боятся его использовать из-за риска перерасхода реагентов. Но в современных системах с автоматическим контролем окислительно-восстановительного потенциала это уже не проблема. Мы в таких случаях обычно рекомендуем пилотные испытания на реальных стоках — 2-3 недели и все сомнения исчезают.
С анаэробными реакторами интересная ситуация — технология известна десятилетиями, но реально стабильно работающих установок в России немного. Часто вижу как пытаются экономить на системах подогрева или перемешивания, а потом удивляются почему метаногенез не запускается. В наших проектах типа LICMAX мы давно перешли на комбинированные системы мешалок — часть гидравлические, часть механические, с раздельными зонами седиментации.
Особенно показателен опыт с пищевым комбинатом под Краснодаром — там стоял старый UASB реактор который стабильно работал лишь на 60% от проектной нагрузки. Когда разобрались, оказалось проблема в неравномерном распределении потока по сечению. При модернизации на LICMAX пришлось полностью переделывать систему впуска — добавили распределительные сопла с автоматической промывкой. Результат — через полгода заказчик сам попросил увеличить нагрузку ещё на 20%.
Кстати про нагрузку — многие до сих пор считают что анаэробные реакторы не подходят для низконагруженных стоков. Но в последних проектах мы успешно применяем модификации с плавающей загрузкой для ХПК всего 800-1000 мг/л. Правда при этом приходится комбинировать с анаэробными мембранными биореакторами чтобы добиться стабильного качества.
С денитрификацией вообще отдельная история — казалось бы классическая технология, но каждый раз приходится подбирать параметры заново. В LC-AnDen реакторах мы обычно используем многоступенчатую схему с зонами разной степени аноксичности. Но на практике часто выясняется что проблема не в самой денитрификации, а в недостаточной нитрификации перед ней.
Запомнился проект в Приморье — там из-за высокого содержания солей в стоках нитрифицирующие бактерии постоянно угнетались. Пришлось ставить предварительную электрокаталитическую ступень для удаления ионов тяжелых металлов, хотя изначально задача стояла только по азоту. Это кстати типичная ситуация — очистка сточных вод редко ограничивается одной проблемой, всегда есть сопутствующие факторы.
Ещё важный момент — контроль скорости рециркуляции. В автоматизированных системах это делается по показаниям онлайн-датчиков азота, но на многих предприятиях до сих пор работают 'на глазок'. Результат — то недоденитрификация, то перерасход углеродного источника. Мы обычно рекомендуем хотя бы базовые системы контроля ORP — они относительно недорогие но дают существенное улучшение стабильности.
С анаэробными мембранными биореакторами ситуация парадоксальная — технология эффективная но требует совершенно другого подхода к эксплуатации. Видел несколько случаев когда предприятия покупали дорогое мембранное оборудование но не могли его нормально эксплуатировать из-за недостаточной подготовки персонала.
Особенно критичны режимы обратных промывок и химические wash-in — если их проводить не по регламенту, мембраны выходят из строя за месяцы вместо расчетных лет. В наших проектах мы всегда настаиваем на обучении операторов и установке автоматизированных систем контроля перепада давления.
Интересный момент с ценами — многие заказчики пугаются первоначальных инвестиций в мембранные системы, но не учитывают экономию на площади сооружений. Например в проекте для молокозавода в Тверской области удалось сократить занимаемую площадь втрое по сравнению с классическими аэротенками, что в итоге компенсировало разницу в стоимости за 2 года.
Сейчас многие предприятия столкнулись с тем что старые очистные не соответствуют новым нормативам по специфическим показателям типа СПАВ или фенолов. Стандартные биологические методы здесь часто не работают — нужны комбинированные решения. Мы в таких случаях обычно предлагаем пилотные испытания на площадке заказчика с реальными стоками.
Например на нефтехимическом заводе в Башкирии долго не могли подобрать эффективную схему удаления фенолов — обычная биология давала снижение лишь до 0.5 мг/л при нормативе 0.1. Помог электрокаталитический реактор в комбинации с биологической доочисткой — после полугода испытаний удалось выйти на стабильные 0.05 мг/л.
Важный момент который часто упускают — необходимость адаптации бактериального сообщества к новым условиям. При переходе на более жесткие стандарты всегда требуется время на перестройку биоценоза, иногда до 2-3 месяцев. Если этого не учитывать в проекте, возможны срывы на этапе пусконаладки.
Когда считают стоимость модернизации стандартов очистки, часто учитывают только капитальные затраты на оборудование. Но на практике существенную часть экономии дают снижение эксплуатационных расходов — особенно на электроэнергию и утилизацию осадка.
В проекте для пивоваренного завода в Подмосковье после внедрения анаэробной ступени LICMAX удалось не только выйти на нормативы по ХПК, но и сократить расходы на электроэнергию на 40% за счет использования биогаза. Причем окупаемость проекта составила менее 3 лет даже без учета экологических штрафов которых удалось избежать.
Ещё один неочевидный момент — стоимость земли. В стесненных условиях городских очистных сооружений переход на компактные технологии типа мембранных биореакторов позволяет высвободить территории для других нужд или вообще избежать покупки дополнительных участков.
В целом опыт показывает что успешная модернизация — это всегда баланс между технологической эффективностью и экономической целесообразностью. И ключевой фактор — не столько выбор конкретного оборудования, сколько грамотная интеграция его в существующую технологическую цепочку с учетом реальных условий эксплуатации.
