Когда говорят про высокое качество очистки сточных вод горохового белка, многие сразу представляют себе стандартные биологические методы - мол, достаточно аэротенка да отстойника. Но на практике всё сложнее: тут и взрывные нагрузки по ХПК до 15 000 мг/л, и фосфатные пики после мойки оборудования, и главная головная боль - колебания pH из-за промывки изолята. Мы в ООО Шаньдун Люйчуан Экологические технологии через это прошли, причём не всегда успешно - были и перерасходы коагулянтов, и срывы биоценоза. Сейчас уже отработана схема, но путь к ней занял три года испытаний.
Первое, с чем сталкиваешься на гороховом производстве - это нестабильность состава. Сегодня растительные белки дают одну картину по БПК, завтра после смены сырья - совершенно другую. Помню, на одном из объектов в Татарстане изначально поставили стандартный UASB-реактор, но не учли сезонные колебания температуры стоков. Зимой метаногенез просто останавливался, приходилось экстренно подогревать - дополнительные расходы, конечно.
Ещё момент: многие недооценивают содержание растительных жиров в промывных водах. Они создают плёнку в анаэробных зонах, нарушают массообмен. Пришлось разрабатывать специальные уловители-флотаторы перед основными аппаратами. Кстати, именно этот опыт лёг в основу нашей технологии LICMAX - там решена проблема эмульгированных жиров через каскадные сепараторы.
Самое обидное - когда проектировщики экономят на системе мониторинга. Без онлайн-контроля pH и ХПК можно пропустить критический сброс. У нас был случай: ночная смена на производстве горохового концентрата не соблюла технологию промывки, в стоки попали щёлочи - и всё, неделю восстанавливали активный ил. Теперь всегда ставим датчики с автоматической блокировкой.
Стандартные UASB-реакторы, честно говоря, не всегда справляются с белковыми стоками. Скорость гидролиза белков часто лимитирующая стадия. Мы экспериментировали с разными загрузками, пока не пришли к комбинированному варианту: нижняя зона - взвешенный ил, верхняя - полимерная засыпка. Это позволило увеличить нагрузку до 8-10 кг ХПК/м3·сут против обычных 5-6.
Особенность гороховых стоков - высокое содержание азота (до 200 мг/л). В анаэробных условиях это приводит к накоплению аммония, который в высоких концентрациях начинает угнетать метаногены. Пришлось разрабатывать систему ступенчатой денитрификации - сначала частичная нитрификация в аэробной зоне, потом возврат в анаэробный реактор. Технология LC-AnDen как раз родилась из этих наработок.
Сейчас тестируем мембранные анаэробные биореакторы - пока дорого, но для компактных установок выглядит перспективно. Проблема с забиванием мембран решается импульсной продувкой, но энергозатраты пока высоки. Думаю, через пару лет доведём до ума.
После анаэробного этапа обычно остаётся ХПК около 500-800 мг/л - это уже классика для аэробной очистки. Но с гороховыми стоками есть нюанс: соотношение БПК/азот/фосфор получается несбалансированным. Фосфора всегда в избытке из-за промывки оборудования, а вот углерода для денитрификации может не хватать.
Приходится хитрить: часть стоков с высоким ХПК подаём в обход анаэробного реактора прямо в денитрификатор. Важно поймать момент - если переборщить, будет перерасход кислорода в нитрификаторе. На сайте https://www.kitay-lchj.ru мы выложили калькулятор для таких расчётов, многие технологи им пользуются.
С фосфором боремся комбинированно: часть удаляется биологически за счёт PAO-бактерий, остальное - фентонным псевдоожиженным слоем. Кстати, фентонный реактор изначально ставили для доочистки, но оказалось, что он хорошо справляется с остаточными красителями - стоки после него практически прозрачные.
Когда говорят про высокое качество очистки сточных вод, часто подразумевают дорогие решения. Но на практике 20-30% затрат можно сократить грамотным проектированием. Например, теплообмен между входящими и выходящими потоками из метантенка - банально, но многие этого не делают. Мы в ООО Шаньдун Люйчуан Экологические технологии обычно закладываем пластинчатые теплообменники - окупаемость меньше года.
Ещё момент - использование биогаза. На гороховых стоках выход приличный - до 0,5 м3/кг удалённого ХПК. Но часто его просто сжигают на факеле. Мы ставим мини-ТЭЦ на 50-100 кВт - этого хватает на собственные нужды очистных, иногда даже излишки в сеть отдаём.
Химические реагенты - отдельная статья экономии. Сначала использовали импортные коагулянты, потом перешли на отечественные аналоги - разницы в эффективности нет, а стоимость ниже на 40%. Только нужно подбирать под конкретный состав стоков - универсальных решений тут нет.
На одном из заводов по производству горохового изолята в Воронежской области столкнулись с сезонным изменением состава сырья - летний горох давал больше полисахаридов, зимний - белков. Пришлось разрабатывать гибкую схему с байпасными линиями и резервными ёмкостями-усреднителями. Сейчас это стандартная опция в наших проектах.
Ещё запомнился случай с пенообразованием - стоки от мойки оборудования давали такую пену, что переливалось через края. Оказалось, дело в поверхностно-активных веществах из моющих средств. Решили установкой флотации с напорной аэрацией перед биологической стадией.
Самое сложное - убедить заказчика не экономить на системах автоматизации. Многие считают это излишеством, пока не столкнутся с аварией. Мы сейчас всегда предлагаем пилотные испытания - привозим мобильную установку, месяц работаем на реальных стоках, показываем все проблемы в динамике. После этого вопросы о необходимости контроля обычно отпадают.
В целом, очистка сточных вод горохового белка - это типичный пример, где нельзя просто взять типовой проект. Нужно учитывать специфику производства, сезонность сырья, даже способ мойки оборудования. Зато когда всё настроено - система работает стабильно годами, главное не забывать про профилактику. Кстати, последние полгода экспериментируем с электрокаталитическими реакторами для удаления остаточных органических веществ - пока результаты обнадёживающие, но о массовом внедрении говорить рано.
