Когда слышишь 'сероавтотрофная денитрификация', сразу представляются идеальные лабораторные графики, но на практике всё упирается в сероводородный контроль и подбор соотношения S/N. Многие до сих пор путают её с гетеротрофными процессами, хотя ключевое отличие — отсутствие необходимости во внешнем органическом субстрате.
Наш LC-AnDen реактор изначально разрабатывался для текстильных стоков с высоким содержанием нитратов (до 150 мг/л), но выяснилось, что стабильность процесса сильно зависит от сезонных колебаний температуры. При +15°C скорость денитрификации падает на 40%, приходилось добавлять резервные линии подогрева.
Особенно проблемными оказались промстоки с переменным составом — на одном из заводов в Цзянсу сульфаты внезапно подскакивали до 2000 мг/л, что полностью подавляло бактериальную активность. Пришлось экстренно ставить предварительную десульфуризацию, хотя изначально в проекте её не предусматривали.
Интересно, что тиобактерии в таких системах формируют специфичные биоплёнки — не рыхлые, как в аэробных реакторах, а плотные сероватые наслоения. При перезапуске после простоя они долго 'просыпаются', иногда до трёх недель.
На установке в Шэньчжэне мы ошиблись с расчётом гидравлического времени — приняли 8 часов, но реально потребовалось 12. Пришлось докупать дополнительные секции, хотя заказчик был против изменений конструкции.
А вот на металлургическом комбинате под Тяньцзинем система сработала лучше расчётной — видимо, за счёт постоянного содержания тиосульфатов в стоках. Но появилась новая проблема: осадок серы забивал насосы, чистили еженедельно.
Самый неудачный проект был с целлюлозно-бумажным заводом — там окислительно-восстановительный потенциал постоянно 'прыгал', автоматика не успевала корректировать подачу серы. В итоге перешли на гибридную схему с добавлением метанола.
Наши сероавтотрофные денитрификационные реакторы LC-AnDen сейчас идут в модификации с трёхслойной загрузкой — нижний слой для грубой фильтрации, средний с инертным носителем для биоплёнки, верхний с каталитическими добавками. Но идеального варианта всё равно нет.
Для небольших предприятий разработали компактные версии с вертикальной компоновкой — экономят до 30% площади, но требуют более частого обслуживания. Кстати, именно на таких объектах чаще всего игнорируют контроль сероводорода.
Сейчас экспериментируем с комбинацией сероавтотрофной денитрификации и электрокаталитических методов — предварительные данные обнадёживают, но стоимость решения пока высока.
Никто не предупреждает, что при сбросе избыточного ила с характерным запахом соседние предприятия могут жаловаться на 'химические испарения'. Пришлось разрабатывать систему замкнутой утилизации осадка.
Ещё один нюанс — китайские нормы по остаточному сульфиду жёстче европейских, поэтому стандартные датчики часто не подходят. Используем кастомные решения с дополнительной газовой промывкой.
Самое сложное — объяснить заказчикам, почему при кажущейся простоте процесса нужны еженедельные анализы по 12 параметрам. Многие пытаются экономить на мониторинге, а потом удивляются внезапным сбоям.
В ООО Шаньдун Люйчуан Экологические технологии сейчас тестируют пилотную установку для сточных вод с одновременным удалением азота и тяжёлых металлов. Принцип тот же — сероавтотрофные процессы, но с дополнительной сорбционной стадией.
Технология точно не панацея — для стоков с низким содержанием нитратов (<20 мг/л) она экономически невыгодна. Зато там, где есть проблемы с биогенным загрязнением или ограничения по органике, альтернатив почти нет.
Если говорить о будущем — вероятно, стоит ждать гибридных систем, где сероавтотрофная денитрификация будет работать в паре с мембранными или электрохимическими методами. Но это уже следующий виток развития.
