什么是BOD、COD和TOC?
檢測有機(jī)物含量采用的分析技術(shù)是生物需氧量(BOD)。隨著技術(shù)的發(fā)展,法規(guī)允許采用其它方法來分析有機(jī)污染,如化學(xué)需氧量(COD)和總有機(jī)碳(TOC)。盡管BOD和COD已廣泛使用,但TOC已成為越來越廣泛接受的替代方法。
BOD是確定廢水有機(jī)污染的最常見的參數(shù)之一。該方法依靠微生物通過消耗樣品中的氧氣來分解有機(jī)物。如果水樣品中有機(jī)物含量高,會導(dǎo)致溶解氧消耗增大。通過測量在20℃溫度條件下培養(yǎng)五天所消耗的氧氣量,BOD試驗可以間接指示有機(jī)污染。
化學(xué)需氧量(COD)是用于確定廢水有機(jī)污染程度的另一種方法。該試驗采用化學(xué)氧化來分解水中的污染物,然后測量在該分解過程中消耗的氧氣。如果氧氣消耗量增大,這說明品中有機(jī)物含量增高。2-3小時的分析時間少于BOD所需的時間,但需要用到有毒試劑。
多年來的技術(shù)進(jìn)步引入了總有機(jī)碳(TOC)分析儀,用于直接、快速檢測水中有機(jī)物含量。與通過需氧量來確定有機(jī)物含量的BOD或COD不同,TOC分析儀是直接檢測和定量分析樣品中的碳。TOC分析儀將有機(jī)物氧化成CO2,然后通過電導(dǎo)率或非色散紅外檢測(NDIR)來測量CO2。樣品氧化所采用的不同方法包括紫外線過硫酸鹽、燃燒和超臨界水氧化(SCWO)。TOC可通過特定相關(guān)性轉(zhuǎn)換為BOD和COD。但是,在排放法規(guī)中,也有用TOC取代BOD/COD的趨勢。
挑戰(zhàn)與TOC解決方案
對于行業(yè)而言,總有機(jī)碳(TOC)監(jiān)測對于確保其產(chǎn)品和工藝安全至關(guān)重要,同時,還有助于檢測樣品中有機(jī)化合物的量。
在TOC監(jiān)測方面,如果行業(yè)無法將其應(yīng)用需求與合適的TOC技術(shù)相匹配,則將會面臨諸多挑戰(zhàn)。造成這種情況的原因有很多,包括取樣技術(shù)欠缺,難以檢測低濃度有機(jī)化合物以及分析方法不可靠。儀器商已經(jīng)開發(fā)了不同的TOC解決方案來應(yīng)對這些問題,從而降低了TOC監(jiān)測的復(fù)雜性和成本,如下兩個實例所示。
電力行業(yè)
挑戰(zhàn):
煤氣化裝置要求在現(xiàn)場的水處理能力約為5,000-6,000 GPM,目標(biāo)是零工藝水排放。由于該裝置采用的是再生市政水,因此其蒸汽和冷凝水的來源中有機(jī)物含量高。因此,必須監(jiān)測反滲透(RO)膜上的有機(jī)物負(fù)載量,以對處理工藝進(jìn)行調(diào)整并保護(hù)寶貴的資產(chǎn)。
解決方案:
最初,在實驗室進(jìn)行TOC分析,后來采用在線TOC分析,以監(jiān)測RO預(yù)處理性能并驗證其可靠性。實時監(jiān)測能夠可靠、有效地調(diào)整預(yù)處理混凝劑的投加量。
食品飲料行業(yè)
挑戰(zhàn):
對于大型無菌生產(chǎn)企業(yè),如果出現(xiàn)非無菌產(chǎn)品,會反復(fù)造成產(chǎn)品損失。他們一直在使用ATP檢測拭子來檢測微生物污染。但是,質(zhì)量問題和產(chǎn)品損失則表明他們需要一種新技術(shù)。為了驗證設(shè)備的清潔度并確保質(zhì)量和安全,他們必須確保在開始滅菌前清除污染物和殘余產(chǎn)物。除改進(jìn)其清洗驗證工藝外,生產(chǎn)企業(yè)還希望降低用水量和成本。
解決方案:
食品飲料生產(chǎn)企業(yè)需采用以turbo模式運行的Sievers® M9 TOC分析儀來進(jìn)行TOC分析——每4秒鐘提供一個數(shù)據(jù)點,以對原位清洗(CIP)后的沖洗樣品進(jìn)行監(jiān)測。在審核過程中,證明這些數(shù)據(jù)對設(shè)施在CIP效果和設(shè)備清潔度方面很有價值。通過目視檢查確認(rèn)設(shè)備很臟,但通過ATP檢測拭子檢查發(fā)現(xiàn)設(shè)備干凈,但事實上并非如此。來自TOC監(jiān)測的定量和全面的數(shù)據(jù)能夠進(jìn)一步減少不必要的CIP次數(shù),并針對不同產(chǎn)品對其進(jìn)行優(yōu)化,從而節(jié)約用水并改進(jìn)清洗工藝。
碳監(jiān)測
通過TOC分析進(jìn)行碳監(jiān)測是一種重要且有用的方法,可以在水通過工業(yè)設(shè)施時對水質(zhì)進(jìn)行檢測。通過檢測可能出現(xiàn)的任何工藝中斷,防止導(dǎo)致停機(jī)并造成高昂維護(hù)費用,這還是一個保護(hù)寶貴設(shè)備資產(chǎn)的好方法。
源水水質(zhì)
源水污染水平會發(fā)生很大變化。水質(zhì)可能受到季節(jié)變化、暴風(fēng)雨徑流和當(dāng)?shù)鼗馂?zāi)等多種因素的影響,這些因素可能會造成源水被有機(jī)物污染。
公用工程用水水質(zhì)
工業(yè)設(shè)施經(jīng)常需要熱量來推動化學(xué)反應(yīng)或工藝原材料。在許多工業(yè)裝置中,使用公用工程用水來產(chǎn)生熱量或便于熱交換。
熱量的產(chǎn)生通常通過鍋爐給水和冷凝水返回來實現(xiàn)。超純水在鍋爐中加熱,然后轉(zhuǎn)化為蒸汽。
廢水處理工藝
碳監(jiān)測可以以多種途徑用于廢水處理,包括監(jiān)測處理設(shè)施的廢水負(fù)荷、生物處理效率或最終排放質(zhì)量是否合規(guī)。
對工業(yè)用水實施直接碳監(jiān)測可使許多不同行業(yè)受益匪淺。TOC是控制產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化工藝、保護(hù)反滲透膜和鍋爐等資產(chǎn)以及確保滿足法規(guī)要求的工具。TOC能夠為決策提供快速、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),并正在被寫入世界各地更多的監(jiān)管指南中。通過采用有機(jī)物監(jiān)測,世界上許多不同的行業(yè)都在有效地監(jiān)測用水和廢水的質(zhì)量。
相關(guān)產(chǎn)品
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