Когда говорят про высокое качество очистки сточных вод гиалуроновой кислоты, большинство сразу представляет блестящие цифры БПК/ХПК на бумаге. Но на практике часто выходит, что лабораторные 98% очистки превращаются в 70% при реальных нагрузках — именно этот разрыв мы научились закрывать в ООО Шаньдун Люйчуан Экологические технологии. Главная ошибка многих подрядчиков — игнорирование специфики коллагеновых примесей, которые дают ложные показания на датчиках.
В 2019 году мы столкнулись с ситуацией на заводе в Калуге: установленный заказчиком UASB-реактор стабильно недобирал по ХПК на 25%, хотя по паспорту должен был обеспечивать 95% очистки. Причина оказалась в том, что технологи не учли высокую вязкость промежуточных продуктов гидролиза. Эти полимерные цепочки создавали пленку на поверхности активного ила, резко снижая массообмен.
Наш инженер предложил внедрить предварительную стадию электрокаталитического окисления — неполного, всего 15-20 минут обработки. Этого хватило, чтобы разрушить длинные полимерные цепочки без перерасхода реагентов. Но важно было не переборщить: при избыточном окислении образовывались токсичные для бактерий промежуточные соединения.
Кстати, именно тогда мы доработали конструкцию сопел в псевдоожиженном слое — уменьшили диаметр с 8 до 5 мм, что позволило работать с вязкостью до 350 мПа·с вместо стандартных 150. Такие нюансы никогда не встречаются в учебниках.
В 2021 году к нам обратился производитель гиалуроната натрия с проблемой периодических 'проскоков' органики на выходе. Станция была построена по классической схеме: решетки → усреднитель → флотация → анаэробный реактор → аэротенк. Анализ показал, что проблема возникала при смене партий сырья — когда переходили с птичьего гребня на рыбную чешую.
Мы установили буферную емкость с системой автоматического дозирования угольной суспензии перед анаэробной стадией. Не постоянно, а только при скачках ХПК выше 2000 мг/л. Это дало время бактериям адаптироваться к изменению состава.
Интересный побочный эффект: оказалось, что при таком режиме работы снизилась частота промывки мембран в AnMBR-реакторе с 1 раза в 2 недели до 1 раза в 6 недель. Экономия на химии для промывки окупила модернизацию за 8 месяцев.
Содержание гиалуроновой кислоты в стоках редко превышает 1,5% от общей органики, но именно эти фракции определяют эффективность всей цепочки. Мы разработали методику экспресс-оценки по изменению вязкости — если проба с температурой 40°C показывает более 120% от контрольной, значит нужна коррекция режима окисления.
В анаэробных реакторах LICMAX мы поддерживаем соотношение VFA/Alkalinity не 0,3 как обычно, а 0,15-0,18 — из-за склонности гиалуроновых фрагментов к резкому закислению. Пришлось установить дополнительные точки отбора проб на высотах 25%, 50% и 75% реактора.
Самое сложное — подбор загрузки для биологических реакторов удаления запахов. Стандартная древесная щепа не подходит — волокна гиалуроновой кислоты образуют гелеобразные сгустки. Используем полипропиленовые кольца с бороздчатой поверхностью, хотя они дороже на 40%.
За 5 лет мы отказались от использования обычных флотаторов в пользу фентонных псевдоожиженных систем. Не потому что они 'новее', а потому что при той же производительности дают стабильное окисление именно высокомолекулярных соединений. На сайте https://www.kitay-lchj.ru есть технические спецификации, но я дополню: критически важна система распределения потока с углом входа 17°, не 15 или 20 как у конкурентов.
LC-AnDen реакторы для денитрификации показали неожиданно высокую эффективность при обработке стоков после ферментации — до 98% против обычных 85%. Мы связываем это с особенностями биоценоза, который формируется на специфическом субстрате.
Электрокаталитические окислительные реакторы пришлось модифицировать — установили титановые электроды с напылением рутения-иридия вместо стандартных. Срок службы сократился с 5 до 3 лет, но зато не образуется осадок сульфата кальция, который был постоянной головной болью.
При внедрении технологии на производстве в Серпухове выяснилось, что 30% стоимости эксплуатации съедала утилизация избыточного ила. Проблему решили установкой обезвоживающего пресса с промывкой обратным осмосом — дорогое решение, но оно окупилось за 14 месяцев за счет сокращения объема отходов на 65%.
Многие недооценивают необходимость автоматического контроля редокс-потенциала в реальном времени. Мы настаиваем на установке как минимум трех датчиков в анаэробной зоне — их стоимость составляет менее 1% от проекта, но предотвращает срывы процесса.
Сейчас тестируем систему предсказательной аналитики на основе данных с 17 объектов. Первые результаты показывают, что можно прогнозировать необходимость промывки мембран за 36 часов до критического падения производительности. Это особенно важно для производств с цикличным характером сбросов.
Главный урок за последние годы: не существует универсального решения для очистки сточных вод гиалуроновой кислоты. Каждое производство требует адаптации, иногда кардинальной. Мы в ООО Шаньдун Люйчуан Экологические технологии отказались от типовых проектов в пользу гибких конфигураций.
Самый сложный объект был в Дзержинске — там пришлось полностью перепроектировать систему за 4 месяца, когда выяснилось, что местная вода содержит повышенные концентрации бора, который ингибировал нитрификацию. Добавили стадию сорбции на магнезите, хотя изначально это не планировалось.
Сейчас работаем над интеграцией анаэробных мембранных биореакторов с ультрафильтрацией — пока есть проблемы с забиванием пор при высоких пиковых нагрузках. Но испытания показывают перспективу снижения энергопотребления на 25% по сравнению с традиционными схемами. Думаю, через год сможем предложить готовое решение.
