Если честно, когда слышу про ?высокое качество очистки сточных вод крашения и печати?, первое что приходит — это истории про ?нулевой сброс?, которые на практике оказываются либо фантазией, либо дорогущей установкой с кучей нерешаемых проблем. В текстильных цехах, особенно где работают с реактивными красителями, состав стоков меняется каждые два часа, и говорить о стабильности — это уже оптимизм.
Взять хотя бы концентрированные промывные воды после протравки. Тут классическая биология просто пасует — меланоидины, сульфиты, остатки ПАВ создают такой коктейль, что даже адаптированный активный ил ?сходит с ума?. Мы в ООО Шаньдун Люйчуан Экологические технологии как-то пробовали комбинировать анаэробный ступенчатый процесс с мембранным биореактором, но столкнулись с тем, что высокое качество очистки сточных вод упиралось в забивание пор полимерных мембран уже через три недели. Пришлось пересматривать всю схему предварительной обработки.
Особенно проблемными оказались стоки с кубовыми красителями — после них классические коагулянты вроде хлорного железа дают нестабильный осадок, который уплотняется неделю. Нашли относительно рабочее решение через каскадные флотаторы с подачей озона, но это увеличило энергопотребление на 40%. Не идеал, хотя на сайте https://www.kitay-lchj.ru мы сейчас как раз описываем модернизированную версию такого подхода для Индии.
Кстати, про ошибки проектирования: многие до сих пор пытаются применить UASB-реакторы без учёта сезонности производства. Если фабрика работает на шёлке — стоки зимой и летом имеют разную щёлочность, и это убивает метаногенез. Мы в таких случаях ставим два анаэробных реактора параллельно, с возможностью переключения потоков. Да, дороже, но хотя бы не приходится каждый квартал перезапускать систему.
Сейчас склоняюсь к тому, что для глубокой очистки нужно комбинировать физико-химические методы с биологией. Например, наш электрокаталитический окислительный реактор показал себя неплохо на стоках с дисперсными красителями — разрывает сложные ароматические кольца до того, как они попадут в биологическую ступень. Но есть нюанс: если в воде есть хлориды выше 3 г/л, начинается побочное образование хлора, и это уже требует дополнительной газовой промывки.
Интересный опыт получили на фабрике в Узбекистане, где комбинировали LICMAX-реактор с фентонным псевдоожиженным слоем. Там удалось добиться снижения ХПК на 94-96%, но только после того, как настроили автоматическую подачу пероксида по сигналу ORP-метра. Ручное дозирование, как выяснилось, всегда даёт перерасход реагентов на 15-20%.
Кстати, про экономику: многие заказчики пугаются первоначальных вложений в анаэробные мембранные биореакторы, но редко кто считает, что метан с тех же LIC-реакторов может покрывать до 30% энергозатрат на аэрацию. Мы в Шаньдун Люйчуан как раз делаем упор на такие интеграционные решения — не просто очистка, а замкнутый ресурсный цикл.
С сернистыми красителями — отдельная история. Они дают при окислении сульфаты, которые в анаэробных условиях восстанавливаются до сульфидов. И если не уловить — получаем коррозию труб и убийство метаногенов. Наш LC-AnDen реактор как раз заточен под такие случаи, но он требует точного поддержания pH в зоне 7.8-8.2, что не всегда просто при колебаниях нагрузок.
А вот с кубовыми красителями неожиданно хорошо сработала каскадная система: сначала электрокоагуляция с алюминиевыми электродами, потом денитрификация, и только потом — аэробная стадия. Правда, пришлось бороться с пенообразованием — добавляли силиконовые антифомы, но это создавало проблемы при обезвоживании осадка. В итоге перешли на механические пеногасители, хоть и менее эффективные, но не мешающие дальнейшей переработке шлама.
Ещё важный момент — температура. Многие проектировщики забывают, что в цехах крашения часто сбрасывают горячие стоки (до 60°C). Если такой поток сразу подать в основной реактор — мезофильные культуры просто ?сварятся?. Приходится ставить пластинчатые теплообменники, но они требуют постоянной промывки от волокон. На одной из фабрик в Пакистане мы в итоге поставили баки-аккумуляторы с естественным охлаждением — дешевле, хотя и занимают больше места.
Из того что реально работает годами — наши же UASB-реакторы с трёхфазными сепараторами. Ключевое — правильная организация подачи снизу, чтобы не было короткого замыкания потока. Как-то пришлось переделывать распределительную систему на хлопкопрядильной фабрике — там из-за волокон нижние сопла забивались за неделю. Добавили импульсную продувку сжатым воздухом — проблема ушла.
С мембранными биореакторами сложнее — приходится мириться с тем, что для стоков крашения нужно брать мембраны с большим диаметром пор (0.1-0.2 мкм), иначе забиваются пигментами. Но это снижает качество очистки по взвешенным веществам. Компенсируем добавлением песчаных фильтров на выходе, хотя это лишние эксплуатационные расходы.
Недавно тестировали комбинацию фентонного псевдоожиженного слоя с последующей денитрификацией — получили стабильное снижение цветности на 98% даже для самых стойких азокрасителей. Но расход пероксида всё ещё высокий, работаем над оптимизацией. Кстати, это как раз одно из направлений, которое мы развиваем в рамках наших комплексных решений по очистке промышленных сточных вод.
Если резюмировать — добиться высокого качества очистки сточных вод в крашении можно, но это всегда баланс между глубиной очистки и эксплуатационными затратами. Гнаться за 100% очисткой часто экономически нецелесообразно — лучше настроить систему на стабильные 95% с возможностью пиковой доочистки.
Сейчас всё чаще рассматриваем схемы с утилизацией ресурсов — тот же метан из анаэробных реакторов или рекуперация тепла от горячих стоков. Это хоть как-то оправдывает высокие капитальные вложения. Кстати, на нашем сайте https://www.kitay-lchj.ru есть кейс по ткацкому комбинату в Йемене — там как раз удалось выйти на окупаемость за 4 года за счёт использования биогаза в котельной.
И главное — не существует универсального решения. Каждый раз приходится подбирать технологическую цепочку под конкретный состав стоков, режим работы фабрики и даже под квалификацию местного персонала. Иногда проще упростить схему, но заложить больше автоматики, чем ставить многоступенчатую систему которую никто не сможет обслуживать.
