Когда говорят про Китай очистка сточных вод целлюлозно-бумажного производства завод, многие представляют стандартные аэротенки и отстойники. Но в реальности с черным щелоком и лигносульфонатами эти методы работают хуже, чем хотелось бы. Помню, как на одном из комбинатов в Шаньдуне пытались адаптировать муниципальные технологии - получили вспенивание реакторов и нулевое снижение ХПК.
В целлюлозно-бумажных стоках главная сложность - не органическая нагрузка сама по себе, а сочетание высокой щелочности с устойчивыми полимерами. Например, лигнины при классической биологической очистке дают прирост биомассы всего 0,1-0,15 кг/кг ХПК вместо обычных 0,4-0,5. Приходится комбинировать методы.
На нашем проекте в провинции Фуцзянь сначала ошиблись с подбором штаммов для анаэробного реактора. Местные технологи настаивали на мезофильном режиме, хотя для термофильных бактерий деградация лигносульфонатов идет на 20-30% эффективнее. Переучивались уже на работающей установке - дорогое удовольствие.
Сейчас в ООО Шаньдун Люйчуан Экологические технологии для таких случаев используют гибридные решения. Например, анаэробный мембранный биореактор с предварительным электрокаталитическим окислением. Не идеально, но стабильно снижает ХПК на 85-90% даже при колебаниях pH.
UASB-реакторы в целлюлозной промышленности - это отдельная история. Классические конструкции постоянно забивались волокнами, пока не разработали модифицированные газосборные колпаки. В наших LICMAX это учтено - трехступенчатое отделение газа снижает вынос биомассы даже при резких скачках нагрузки.
Интересный момент по температуре: многие проектировщики не учитывают, что при варке целлюлозы стоки приходят при 65-70°C. Если сразу подавать в мезофильный реактор, потребуется охлаждение. Мы в таких случаях ставим теплообменники с рекуперацией - экономия на подогреве в зимний период достигает 40%.
На сайте kitay-lchj.ru есть кейс по заводу в Хэйлунцзяне, где как раз реализована каскадная система: высокотемпературный анаэробный реактор + мезофильный денитрификатор. Правда, при пуске были проблемы с поддержанием температуры в первом каскаде - пришлось добавлять паровые рубашки.
Фентонный псевдоожиженный слой - технология не новая, но для целлюлозных стоков ее модифицировали. Стандартное соотношение Fe/H2O2 не работает из-за карбонатной жесткости, приходится использовать хелатные формы железа. На установках LC-AnDen это решено за счет многостадийного дозирования реагентов.
Заметил интересный эффект: если после фентонной обработки не удалять остаточный Fe3+ полностью, в биологической стадии улучшается флокуляция. Но здесь важно соблюдать концентрацию до 0,5-0,7 мг/л - выше уже начинается ингибирование.
В прошлом году пробовали на экспериментальной установке электрокаталитические окислительные реакторы вместо фентонных. По энергозатратам вышло дороже на 15%, зато нет проблем с утилизацией шлама. Для заводов с дефицитом площади - интересная альтернатива.
Самая распространенная ошибка - недооценка объема промывных вод. На проекте в Чжэцзяне расчетный расход был 4500 м3/сут, а фактический достигал 6800 в пиковые смены. Пришлось экстренно дорабатывать систему равномерного распределения стоков.
Еще момент с денитрификацией: в целлюлозных стоках мало легкодоступного углерода, поэтому приходится добавлять внешний источник. Мы используем отходы от производства крахмала - дешево и эффективно. Хотя сначала пробовали метанол - вышло дорого и опаснее с точки техники безопасности.
Сейчас в новых проектах ООО Шаньчуан Люйчуан Экологические технологии всегда закладывает резерв по производительности 25-30% и модульную конструкцию. Опыт показал, что предприятия часто наращивают мощности, а очистные становятся узким местом.
Тестируем анаэробные мембранные биореакторы с керамическими мембранами. Пока дорого, но для заводов с водным дефицитом интересно - позволяет повторно использовать до 80% воды в технологическом цикле. Проблема пока с забиванием мембран лигнинами - работаем над предварительной обработкой ультразвуком.
Из неожиданных находок - биологические реакторы для удаления запахов на основе торфяных загрузок. Изначально не для целлюлозных заводов разрабатывали, но оказалось, что хорошо улавливают меркаптаны от варки целлюлозы. Дешевле активированного угля в 3-4 раза.
Если говорить о трендах, то сейчас многие Китай очистка сточных вод предприятия переходят на замкнутые циклы водопользования. Наш опыт показывает, что это требует комплексной модернизации всей системы - от варки целлюлозы до отбелки. Но при грамотном подходе сокращение водопотребления достигает 60-70%.
При проектировании новых объектов всегда советую ставить пилотные установки минимум на 2-3 месяца. Состав стоков сильно зависит от типа перерабатываемой древесины, сезона заготовки, даже от способа транспортировки сырья. Универсальных решений нет.
Для существующих производств часто эффективнее не полная реконструкция, а добавление отдельных модулей. Например, установка фентонного реактора перед существующими биологическими очистными может повысить общую эффективность на 20-25% без капитальной перестройки.
Важный момент по кадрам: технологии усложняются, а подготовка операторов отстает. Сейчас мы для каждого проекта разрабатываем не только техническую документацию, но и обучающие симуляторы. Особенно для анаэробных реакторов - там ошибки в управлении дорого обходятся.
