Когда слышишь про очистку сточных вод на заводах ксантановой камеди, многие сразу представляют стандартные биологические методы — но тут есть подвох. Вода после синтеза ксантана содержит не только органику, но и остатки изопропанола, солей тяжёлых металлов от катализаторов, да и БПК/ХПК зашкаливает. Мы в ООО Шаньдун Люйчуан Экологические технологии через это прошли: на одном из китайских производств в 2021 году классический UASB давал сбой из-за колебаний pH, пришлось пересматривать всю схему.
Первое, что бросается в глаза — вязкость. Даже после разбавления 1:10 жидкость сохраняет желеобразную консистенцию, что убивает скоростью седиментации в отстойниках. Приходилось добавлять коагулянты на основе солей алюминия, но это создавало новый шлам — замкнутый круг. Кстати, многие недооценивают, как влияет температура стоков: летом, когда в цехах жарко, бактерии в анаэробных реакторах просто ?задыхались? от перегрузки.
Наш эксперимент с электрокаталитическим окислением на том самом заводе в Шаньдуне показал интересную вещь: если подавать стоки порционно, с паузами по 15 минут, эффективность очистки по ХПК вырастала на 18%. Но экономически это было невыгодно — дополнительные затраты на электроэнергию съедали всю выгоду. Пришлось отказаться, хотя технология перспективная.
Сейчас для таких случаев мы тестируем гибрид LICMAX + анаэробный мембранный биореактор — пока стабильно держим ХПК на выходе в районе 120-150 мг/л. Но мембраны, конечно, требуют еженедельной промывки лимонной кислотой, и это добавляет операционных расходов.
В 2022 году к нам обратился производитель ксантановой камеди с проблемой: местные власти ужесточили нормативы по сбросу азота. Стандартная нитрификация-денитрификация не работала — мешал высокий уровень хлоридов. Решили применить LC-AnDen реактор с принудительной рециркуляцией иловой смеси. Важный момент: пришлось дополнительно установить систему дозирования метанола, хотя обычно хватает органики из стоков.
Самое сложное было отладить автоматику — датчики кислорода постоянно залипали из-за той самой вязкости. Пришлось ставить дополнительные фильтры-грязевики на линии подачи. Мелочь, а без неё вся система вставала.
Через три месяца эксплуатации заметили, что эффективность денитрификации падает ночью. Оказалось, персонал сокращал расход рециркуляции чтобы ?сэкономить электричество?. Пришлось проводить обучение и ставить блокировки на панели управления — классическая история с человеческим фактором.
Для ксантановой камеди завода мы сейчас рекомендуем схему: усреднитель → фenton псевдоожиженный слой → LIC → аэротенк с биологической денитрификацией. Фентон здесь ключевой — он разрывает полимерные цепи, снижая вязкость и повышая биодоступность. Но важно контролировать дозу перекиси: если переборщить, образуются токсичные промежуточные продукты.
В Шаньдуне мы используем модифицированные UASB с каскадным подводом стоков — это снижает риск закиснения. Хотя на старте проекта были инциденты: как-то раз оператор ошибся с подачей щёлочи, и реактор ?замолчал? на две недели. Восстанавливали микробное сообщество штаммами из лаборатории — дорого и долго.
Сейчас тестируем систему с автоматическим pH-контролем и буферными ёмкостями. На сайте https://www.kitay-lchj.ru есть кейс по этому проекту — там цифры и графики, но на практике важнее оказалась стабильность работы, а не пиковые показатели очистки.
Пытались внедрить мембранный биореактор как основную ступень — плохая идея. Мембраны забивались за 2-3 дня, несмотря на предварительную коагуляцию. Химическая промывка помогала, но стоимость эксплуатации взлетала в 4 раза против расчётной. Отложили технологию до лучших времён.
Ещё был эксперимент с озонированием — теоретически должно было разрушать остатки полимеров. На практике озон улетучивался слишком быстро, а эффективность по ХПК не превышала 40%. Дорого и непредсказуемо.
Сейчас рассматриваем вариант с использованием отходов производства как сорбента — но это пока на стадии лабораторных тестов. Проблема в том, что отработанный биошлам сам требует утилизации, так что экономия сомнительная.
Главный вызов для очистки сточных вод в этой отрасли — сезонность производства. Осенью, когда спрос на ксантановую камедь растёт, заводы работают на 120% мощности, и системы очистки не всегда успевают адаптироваться. Приходится закладывать запас производительности в 25-30%, что увеличивает капитальные затраты.
Мы в ООО Шаньдун Люйчуан Экологические технологии сейчас работаем над системой прогнозирования нагрузки на основе данных о планах производства. Если получится интегрировать это с автоматикой дозирования реагентов — будет прорыв. Но пока это больше ручная работа технологов.
Интересно, что европейские коллеги предлагают использовать анаэробные мембранные биореакторы как основное решение — но их опыт с менее концентрированными стоками. Наши реалии требуют более гибких подходов, особенно с учётом стоимости оборудования.
