Когда слышишь про ?очистку сточных вод целлюлозно-бумажного производства?, многие представляют себе стандартные биологические реакторы — мол, всё давно изобретено. Но на практике в Китае ситуация сложнее: местные заводы часто работают с сырьём разного качества, плюс сезонные колебания нагрузки. Порой даже UASB-системы, которые в Европе стабильно работают, здесь требуют адаптации под специфические стоки с высоким содержанием лигносульфонатов.
Возьмём, к примеру, анаэробные реакторы. В теории LIC-системы дают стабильный выход метана, но на целлюлозно-бумажном производстве в Шаньдуне мы столкнулись с залповыми сбросами сульфатов — пришлось дорабатывать буферные ёмкости. Кстати, именно тогда обратились к ООО Шаньдун Люйчуан Экологические технологии — их реакторы LICMAX как раз рассчитаны на резкие изменения нагрузки. Не идеально, но хотя бы не останавливают линию при скачках pH.
Часто недооценивают проблему вторичного загрязнения. После денитрификации в LC-AnDen реакторах иногда наблюдается рост серобактерий — видимо, из-за остаточных соединений серы из черного щелока. Приходится добавлять каскад электрохимической обработки, но это уже удорожание проекта. На сайте kitay-lchj.ru в разделе решений для целлюлозных заводов есть кейс по такому гибридному методу — правда, там не упомянуто, что первоначально пробовали обойтись только фентонным псевдоожиженным слоем, но вышло дороже из-за перерасхода реагентов.
Ещё один момент — температурная чувствительность. Летом в южных провинциях Китая анаэробные мембранные биореакторы стабильно работают при +35°C, но зимой при +15°C резко падает активность метаногенов. Приходится либо подогревать стоки (что энергозатратно), либо использовать штаммы-психрофилы — у Шаньдун Люйчуан есть наработки по этому направлению, но коммерческие решения пока дороговаты.
На одном из заводов в Цзянсу пытались внедрить систему с электрокаталитическими окислительными реакторами для удаления хлорорганики. В лабораторных тестах — 98% очистки, в реальности — не более 70%. Оказалось, мешают взвешенные волокна целлюлозы, которые экранируют электроды. Пришлось ставить дополнительную барабанную сетку — простейшее решение, но его изначально не заложили в проект.
Интересный опыт с биореакторами для удаления запахов — на целлюлозно-бумажном производстве они должны работать не только с сероводородом, но и с меркаптанами. Стандартные засыпки из древесной коры быстро забивались, тогда как специализированные биозагрузки от ООО Шаньдун Люйчуан (те, что с керамическими модулями) выдержали полтора года без замены. Правда, пришлось мириться с более высокой начальной стоимостью.
Порой проблемы возникают из-за кажущихся мелочей. На том же заводе в Цзянсу система UASB периодически ?сбрасывала? активный ил — виной оказались поверхностно-активные вещества из моющих составов, которые использовались при промывке сеток. Пришлось вводить дополнительную ступень флотации, хотя изначально проектное решение считалось комплексным. Такие нюансы редко описывают в технической документации, но они критичны для эксплуатации.
Многие китайские производители до сих пор считают, что глубокую очистку можно отложить ?на потом?. Но когда в 2022 году ужесточили нормативы по цветности стоков, пришлось экстренно доукомплектовывать линии — например, теми же электрокаталитическими окислительными реакторами. ООО Шаньдун Люйчуан Экологические технологии как раз предлагают модульные решения, которые можно встраивать в существующие цепочки, но это всё равно удорожание на 15-20%.
Любопытный тренд — использование анаэробных мембранных биореакторов не только для очистки, но и для рекуперации тепла. На одном из комбинатов в Чжэцзяне смогли на 40% снизить энергопотребление за счёт утилизации биогаза, но первоначальные вложения окупаются только через 5-7 лет. Для многих местных предприятий это слишком долгий срок.
Сейчас пробуем совмещать несколько технологий: например, фентонный псевдоожиженный слой для первичного окисления с последующей доочисткой в биологических реакторах. По предварительным данным, это даёт стабильное снижение ХПК даже при колебаниях состава стоков. Но пока рано говорить о массовом внедрении — слишком много переменных факторов.
В северных провинциях, где много заводов по производству гофрокартона, стоки часто перенасыщены крахмалом — это требует корректировки соотношения БПК/ХПК в анаэробных реакторах. Применяли модифицированные LIC-системы с дополнительными камерами гидролиза — вроде бы работает, но данные за полный цикл ещё собираем.
На юге Китая другая проблема — высокая влажность и температура воздуха влияют на работу оборудования для удаления запахов. Стандартные биореакторы иногда не справляются с нагрузкой в сезон дождей, приходится увеличивать объём загрузки. Компания Шаньдун Люйчуан предлагает для таких случаев гибридные системы с активированным углём на финише, но это опять же дополнительные расходы.
Заметил, что на заводах, которые работают с макулатурой, стоки содержат меньше лигнина, но больше мелких волокон — они забивают мембраны в MBR-системах. Приходится чаще проводить химические промывки, что увеличивает эксплуатационные затраты. Возможно, стоит рассмотреть комбинацию барабанных фильтров и флотомашин перед биологической ступенью.
Сейчас тестируем систему с последовательным использованием LICMAX и LC-AnDen реакторов — в теории это должно дать стабильное удаление азота даже при высоких концентрациях органики. Но пока есть сложности с поддержанием температурного режима в зимний период. Возможно, потребуется утепление резервуаров или рециркуляция части очищенных стоков.
Электрокаталитические методы выглядят перспективно для деградации хлорорганических соединений, но пока они энергоёмки. На kitay-lchj.ru упоминают КПД до 85%, но в реальных условиях на целлюлозно-бумажных стоках редко превышаем 70%. Видимо, мешают примеси, которые не учитываются в лабораторных тестах.
В целом, тенденция к ужесточению нормативов вынуждает производителей внедрять более сложные системы. Но без грамотной эксплуатации даже лучшие технологии не работают — например, те же UASB-реакторы требуют постоянного контроля за соотношением VFA/ALK. Это банально, но на многих заводах экономят на лабораторном контроле, а потом удивляются падению эффективности.
