Вот что редко учитывают при обсуждении очистки сточных вод на крахмальных заводах — многие думают, что достаточно поставить стандартный UASB-реактор и проблема решена. На деле состав стоков паточного производства убивает даже адаптированный активный ил за неделю, если не учитывать сезонные колебания по БПК. Помню, как на одном из комбинатов в Шаньдуне пришлось полностью перепроектировать систему после того, как залповый сброс мелассы парализовал денитрификацию.
Основная сложность — сочетание высокого содержания органики (БПК до 15 000 мг/л) с низким соотношением БПК/ХПК. Без предварительного кислотного гидролиза крахмальные фрагменты проходят через анаэробную стадию практически без распада. Мы в ООО Шаньдун Люйчуан Экологические технологии как раз столкнулись с этим при запуске LIC-реактора на заводе в Цзянсу — пришлось добавлять стадию термофильного брожения перед основным процессом.
Ещё нюанс — сезонность производства. Осенью, когда перерабатывают свеклу, нагрузка по сульфатам возрастает в 3-4 раза. Если не предусмотреть байпасные линии для частичного шунтирования стоков, сероводород выведет из строя газовую систему. Один раз наблюдал, как за 12 часов образовалась пробка из кристаллов серы в трубопроводе метантенка.
Сейчас пробуем комбинировать LICMAX с электрокаталитическими реакторами — пока стабильно удаётся держать ХПК на выходе ниже 300 мг/л даже при пиковых нагрузках. Но стоимость эксплуатации всё ещё высока, особенно расход электродов.
UASB-реакторы часто переоценивают для этой отрасли. При колебаниях pH ниже 6.5 гранулированный ил теряет активность за считанные дни. Гораздо стабильнее показали себя гибридные решения типа LIC — там есть зона стабилизации иловой смеси, что критично при внезапных скачках нагрузки.
Наш LICMAX в модификации для паточных заводов справляется с концентрациями до 25 000 мг/л по ХПК, но только при условии постоянного контроля за содержанием летучих жирных кислот. Раз в квартал обязательно проводим полную ревизию дренажной системы — известковые отложения забивают форсунки быстрее, чем в других отраслях.
Интересный случай был на предприятии в Хэнани: установили стандартный анаэробный реактор без учёта локальных особенностей сырья. Через два месяца производительность упала на 40% из-за накопления неперерабатываемых полисахаридов. Пришлось экстренно монтировать дополнительный фентонный псевдоожиженный слой.
С денитрификацией на таких объектах отдельная история. Стандартные денитрификационные реакторы часто не справляются с остаточными полимерами после анаэробной стадии. Наша разработка LC-AnDen показала хорошие результаты именно за счёт зонирования нагрузки, но требует точной настройки рециркуляции.
Мембранные биореакторы теоретически идеальны для доочистки, но на практике быстро выходят из строя из-за забивания пор высокомолекулярными соединениями. Приходится использовать предварительную коагуляцию, что удорожает процесс на 15-20%.
Сейчас тестируем каскадную систему: LICMAX → LC-AnDen → электрокаталитический реактор. На опытной установке в Шаньдуне удалось достичь стабильных показателей по азоту ниже 10 мг/л, но только при температуре стоков не ниже 28°C. Зимой эффективность падает, приходится подогревать — это не всегда экономически оправдано.
Главный бич — коррозия. Даже нержавеющая сталь AISI 304 в анаэробных зонах служит не больше 3 лет. Перешли на композитные материалы, но они чувствительны к механическим повреждениям при чистке.
Насосное оборудование требует особого внимания — вязкие стоки с остатками крахмала создают повышенное сопротивление. Частые поломки лопастей центробежных насосов заставили перейти на винтовые модели, хотя их КПД ниже.
Система автоматизации постоянно требует корректировки. Датчики ХПК быстро покрываются белково-углеводной плёнкой, приходится организовывать промывку каждые 72 часа. Без этого показания начинают врать уже через неделю.
Себестоимость очистки кубометра стоков паточного производства всё ещё высока — 120-150 юаней против 60-80 для большинства других отраслей пищевой промышленности. Основные затраты идут на поддержание температурного режима и замену расходных материалов в системах доочистки.
Перспективным направлением считаем разработку анаэробных мембранных биореакторов гибридного типа. Пока удалось снизить эксплуатационные расходы на 18% в пилотном проекте, но масштабирование идёт сложно — мембраны требуют частой регенерации.
Интерес к нашим технологиям со стороны ООО Шаньдун Люйчуан Экологические технологии растёт именно из-за специализации на сложных стоках. Но каждый объект требует индивидуальных расчётов — универсальных решений здесь быть не может.
Сейчас работаем над интеграцией биологических реакторов удаления запахов в общую схему — проблема эмиссии сероводорода остаётся одной из самых острых при работе с паточными стоками. Обычные угольные фильтры не справляются с концентрациями, которые наблюдаются при сбое режима.
