Если честно, когда слышу про Китай очистка сточных вод тростникового сахарного производства производитель, всегда хочется уточнить: речь о классических сахарных заводах в Гуанси или о новых производствах с ко-генерацией? Потому что состав стоков различается кардинально — в первом случае преобладают щелочные промывочные воды с высоким ХПК, во втором добавляются конденсаты патоки с убийственной нагрузкой по сульфатам. Многие поставщики оборудования этого не учитывают, предлагая типовые анаэробные системы, которые через полгода перестают работать из-за сероводородного отравления биомассы.
Запомнил на собственном опыте: если в свекловичном производстве основной проблемой являются взвешенные вещества, то в тростниковом — сезонные колебания pH и термофильный характер стоков. Как-то на заводе в Юньнани мы полгода не могли стабилизировать UASB-реактор, пока не обнаружили, что температура поступающих стоков достигает 65°C после дефекации. Пришлось проектировать теплообменник на входе — казалось бы, очевидная вещь, но в типовых проектах её часто упускают.
Ещё нюанс: содержание калия в тростниковых стоках иногда зашкаливает за 3000 мг/л. Это создаёт проблемы при рецикле воды в биосистемах — ионы калия угнетают метаногены. Мы в ООО Шаньдун Люйчуан Экологические технологии для таких случаев разработали модификацию LICMAX-реактора с катионным барьером, но полностью проблему это не снимает. Приходится постоянно мониторить минеральный баланс.
Самое сложное — это, пожалуй, сезонность. За 120 дней кампании нужно успеть переработать годовой объём стоков. Стандартные биологические системы не успевают выходить на режим, поэтому мы всё чаще используем гибридные решения — например, комбинацию фентонного псевдоожиженного слоя с электрокаталитическим окислением. Да, капитальные затраты выше, но зато нет риска остановки линии из-за сбоя в биологии.
До сих пор встречаю проекты, где для тростниковых стоков предлагают обычные аэротенки. Это работает только при разбавлении 1:3 с муниципальными стоками, что в реальных условиях практически невыполнимо. Наш LC-AnDen реактор показал себя лучше — он справляется с нагрузками до 15 кг ХПК/м3 в сутки даже при высоком содержании лигносульфонатов.
Ошибка, которую повторяют многие: пытаются сразу добиться глубокой денитрификации. Но в тростниковых стоках азота изначально мало, поэтому выгоднее сначала максимизировать метаногенез, а уже потом думать о доочистке. Кстати, метан с тростниковых стоков имеет высочайшую теплотворную способность — до 28 МДж/м3, это можно использовать для экономии энергии на заводе.
Сейчас тестируем на одном из заводов в Гуандуне систему с анаэробным мембранным биореактором. Результаты обнадёживают — удаётся достичь 98% снижения ХПК, но есть проблемы с зарастанием мембран целлюлозными волокнами. Возможно, потребуется установка микросеток на предварительной фильтрации.
В 2022 году мы модернизировали систему на сахарном заводе в Фуцзяни, где десятилетиями сбрасывали стоки в пруды-накопители. Основной проблемой оказалось не оборудование, а отсутствие культуры эксплуатации. Пришлось обучать персонал элементарным вещам — как контролировать pH перед подачей в реактор, зачем нужен баланс питательных веществ. После трёх месяцев работы система вышла на проектные показатели, но пришлось дополнительно установить автоматические дозаторы реагентов.
А вот на предприятии в Хайнане провалились с проектом — не учли высокую концентрацию фенолов от обработки тростника. Стандартные анаэробные системы не справлялись, пришлось экстренно дорабатывать технологическую цепочку, добавлять сорбционную ступень. Теперь всегда требуем расширенный анализ на специфические загрязнители.
Интересный опыт получили на заводе, где совмещают производство сахара и биоэтанола. Там стоки имеют совершенно другую биодеградируемость — пришлось разрабатывать каскадную систему с разными температурными режимами. Кстати, именно для таких объектов наш электрокаталитический окислительный реактор показал наилучшие результаты.
Сейчас вижу тенденцию к созданию замкнутых систем водопользования на сахарных заводах. Это требует совершенно другого подхода к очистке — не просто снизить ХПК, но и обеспечить возможность повторного использования воды. Здесь мембранные технологии выходят на первый план, хотя их стоимость всё ещё ограничивает широкое применение.
Ещё одно направление — извлечение ценных компонентов из стоков. Например, мы экспериментируем с выделением янтарной кислоты из анаэробного сброженного субстрата. Пока экономически не очень выгодно, но с ростом цен на биополимеры может стать интересным.
Для малых производств предлагаем модульные решения на основе наших биологических реакторов для удаления запахов — это особенно актуально для заводов, расположенных near residential areas. Но признаюсь, идеального решения для малых мощностей пока нет — либо слишком дорого, либо недостаточно эффективно.
Часто сталкиваюсь с тем, что заказчики хотят сэкономить на проектировании. Но для тростниковых стоков предпроектные исследования критичны — без детального анализа состава и пиковых нагрузок система либо не справится, либо будет работать вполсилы. Мы в ООО Шаньчуан Люйчуан Экологические технологии всегда настаиваем на как минимум двухнедельном мониторинге параметров стоков в разных точках технологического процесса.
Ещё важный момент — адаптация к местным условиям. Наш сайт https://www.kitay-lchj.ru часто посещают технологи из разных регионов, и я всегда советую учитывать климатические особенности. Например, в северных провинциях Китая анаэробные системы требуют дополнительной теплоизоляции, а в южных — защиты от коррозии из-за высокой влажности.
Сейчас работаем над унификацией некоторых узлов — чтобы снизить стоимость без потери эффективности. Но понимаю, что для тростниковой отрасли это сложно — слишком разные исходные условия. Возможно, стоит развивать направление пилотных испытаний на площадке заказчика перед проектированием.
