挑戰(zhàn)

一家食品飲料生產(chǎn)廠需要用更快速的技術(shù)方法來監(jiān)測工藝廢水的水質(zhì)變化，以便在進行廢水生物處理時及時防范新建的厭氧消化池中的有機物含量激增。具體來說，位于美國肯塔基州的一家酒廠裝瓶車間在監(jiān)測廢水水質(zhì)異常時遇到了挑戰(zhàn)。酒廠還面臨著日益嚴格的廢水排放規(guī)則的限制。

一直以來，該食品飲料廠都是將樣品送到異地實驗室進行分析，根據(jù)生物需氧量（BOD，Biological Oxygen Demand）來監(jiān)測廢水水質(zhì)。但此方法捕獲偏移事件的速度不夠快。食品飲料廠亟需一種新的連續(xù)監(jiān)測方法，該方法須能快速產(chǎn)生監(jiān)測結(jié)果，易與BOD相關(guān)聯(lián)，確保流入?yún)捬跸氐挠袡C物流量穩(wěn)定。在厭氧消化過程中，如果有機物含量過高，就會抑制微生物生長，從而降低廢水處理效率。

酒廠裝瓶車間的各項工藝都會用到水，包括蒸餾、清潔、冷卻、發(fā)酵等工藝。酒廠使用的約88%的原材料都會最終轉(zhuǎn)化為廢物¹，因此酒廠產(chǎn)生的廢水是餐飲業(yè)中具挑戰(zhàn)性的廢水之一。快速掌握廢水水質(zhì)信息，能夠使食品飲料廠迅速、自信地做出有助于提高廢水排放合規(guī)性和企業(yè)盈利的決策。

解決方案

這家食品飲料廠購置了在線型總有機碳（TOC，Total Organic Carbon）分析儀，加強了污染泄漏檢測，防止了在新建的厭氧消化池中發(fā)生有機物含量超標的事件。

BOD分析是通過測量需氧量來間接測量有機物含量，TOC分析則是直接測量有機碳含量，后者更能幫助廠家了解廢水處理效果。BOD分析需5天方能得出結(jié)果，耗時太長，不利于廠家及時控制工藝。而TOC分析在短短幾分鐘內(nèi)即可量化樣品中的總有機污染物含量，能夠及時為廠家提供決策所需的數(shù)據(jù)依據(jù)。

監(jiān)測結(jié)果

食品飲料廠安裝了Sievers TOC-R3在線型TOC分析儀，進行了為期3周的試運行，期間連續(xù)監(jiān)測廢水水質(zhì)變化和有機物含量激增事件。TOC-R3對均化池前面的樣品（即排放到城市之前的廢水）進行測量。在試運行期間，我們還收集了BOD樣品，以對比和確認TOC分析儀的監(jiān)測結(jié)果。

圖1：第2周的酒廠廢水

酒廠知道全天的水質(zhì)會不斷出現(xiàn)波峰和波谷，但如果不進行連續(xù)監(jiān)測，就無法知悉水質(zhì)變化的確切時間和變化量。此次試運行結(jié)果表明，酒廠廢水的水質(zhì)根據(jù)生產(chǎn)活動而變化，無法預(yù)知一天中或一周中出現(xiàn)TOC峰值的確切時間。

結(jié)論

酒廠了解到，生產(chǎn)活動使廢水的水質(zhì)在整周內(nèi)上下波動，酒廠可以用連續(xù)的TOC分析來輕松監(jiān)測廢水水質(zhì)的變化。

由于原有BOD分析的局限性，酒廠目前正在廠區(qū)建造一座新的廢水處理設(shè)施，以監(jiān)測和處理有機物含量變化更大的廢水。該廢水處理系統(tǒng)將包括厭氧消化池和“事故水槽罐”。當TOC分析儀檢測到廢水流中的有機物含量激增時，酒廠就會立即將該廢水分流到事故水槽罐，然后將其稀釋到適合厭氧消化池的足夠安全的有機物濃度。

Sievers TOC-R3能夠處理具有復(fù)雜和多變基質(zhì)的食品飲料行業(yè)廢水樣品，且無任何維護難度。酒廠裝瓶車間安裝了在線型TOC分析儀，從而能夠更好地掌握廢水水質(zhì)的變化，確保對廢水進行高效和健康的生物處理。