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(lái)監(jiān)測(cè)工藝廢水的水質(zhì)變化，以便在進(jìn)行廢水生物處理時(shí)及時(shí)防范新建的厭氧消化池中的有機(jī)物含量激增。具體來(lái)說(shuō)，位于美國(guó)肯塔基州的一家酒廠裝瓶車間在監(jiān)測(cè)廢水水質(zhì)異常時(shí)遇到了挑戰(zhàn)。酒廠還面臨著日益嚴(yán)格的廢水排放規(guī)則的限制。

一直以來(lái)，該食品飲料廠都是將樣品送到異地實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析，根據(jù)生物需氧量（BOD，Biological Oxygen Demand）來(lái)監(jiān)測(cè)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(cè)方法，該方法須能快速產(chǎn)生監(jiān)測(cè)結(jié)果，易與BOD相關(guān)聯(lián)，確保流入?yún)捬跸氐挠袡C(jī)物流量穩(wěn)定。在厭氧消化過(guò)程中，如果有機(jī)物含量過(guò)高，就會(huì)抑制微生物生長(zhǎng)，從而降低廢水處理效率。

酒廠裝瓶車間的各項(xiàng)工藝都會(huì)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(huì)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(gòu)置了在線型總有機(jī)碳（TOC，Total Organic Carbon）分析儀，加強(qiáng)了污染泄漏檢測(cè)，防止了在新建的厭氧消化池中發(fā)生有機(jī)物含量超標(biāo)的事件。

BOD分析是通過(guò)測(cè)量需氧量來(lái)間接測(cè)量有機(jī)物含量，TOC分析則是直接測(cè)量有機(jī)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(shí)太長(zhǎng)，不利于廠家及時(shí)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(jī)污染物含量，能夠及時(shí)為廠家提供決策所需的數(shù)據(jù)依據(jù)。

監(jiān)測(cè)結(jié)果

食品飲料廠安裝了Sievers TOC-R3在線型TOC分析儀，進(jìn)行了為期3周的試運(yùn)行，期間連續(xù)監(jiān)測(cè)廢水水質(zhì)變化和有機(jī)物含量激增事件。TOC-R3對(duì)均化池前面的樣品（即排放到城市之前的廢水）進(jìn)行測(cè)量。在試運(yùn)行期間，我們還收集了BOD樣品，以對(duì)比和確認(rèn)TOC分析儀的監(jiān)測(cè)結(jié)果。

圖1：第2周的酒廠廢水

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

結(jié)論

酒廠了解到，生產(chǎn)活動(dòng)使廢水的水質(zhì)在整周內(nèi)上下波動(dòng)，酒廠可以用連續(xù)的TOC分析來(lái)輕松監(jiān)測(cè)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(cè)和處理有機(jī)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(dāng)TOC分析儀檢測(cè)到廢水流中的有機(jī)物含量激增時(shí)，酒廠就會(huì)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(jī)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(wú)任何維護(hù)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(duì)廢水進(jìn)行高效和健康的生物處理。