用Sievers TOC-R3在线型分析仪改进废水的臭氧处理工艺控制

挑战

一家世界领先的法国化学品生产商下属的活性药物成分（API，Active Pharmaceutical Ingredient）生产厂需要用臭氧来处理废水。生产厂先将很难处理的药物成分分解成更小的可生物降解的有机物，再进行移动床生物膜反应器（MBBR，moving bed biofilm reactor）生物处理和凝结/絮凝，然后在实验室里进行化学需氧量（COD，Chemical Oxygen Demand）分析以监测有机物的氧化情况并检测有机物浓度。然而上述实验室分析无法提供足够的监测数据来反映全部工艺变化。 

该API生产厂的废水处理厂（WWTP，Wastewater Treatment Plant）由Veolia公司管理。生产厂需要安装一款性能可靠、检测迅速的在线型分析仪来快速提供检测数据，以便及时优化废水处理工艺。生产厂想要的分析仪还必须能够检测具有挑战性的样品，因为API废水中含有高浓度总溶解性固体物质（TDS，Total Dissolved Solids），极具挑战性。

解决方案

总有机碳（TOC）分析仪是监测废水臭氧处理工艺的理想工具，这是因为TOC分析法可以高效、准确、近乎实时地检测有机物。TOC分析比COD分析的速度更快，更能有效地优化臭氧使用量和评估工艺性能。

该生产厂在选择适用的TOC分析仪时，要求分析仪必须能够完全氧化样品，并具有处理TDS的能力。Sievers^® TOC-R3在线型分析仪所采用的1200℃高温非催化燃烧（HTNCC，High Temperature Non-Catalytic Combustion）技术十分先进，能够完全回收很难氧化的化合物，而这些具有挑战性的化合物通常无法通过其它技术来完全回收，例如两级先进氧化（TSAO，Two-Stage Advanced Oxidation）、高温催化燃烧（HTCC，High Temperature Catalytic Combustion）、甚至化学需氧量分析（COD）等技术。

结果

配置双样品流路的Sievers TOC-R3能够每10分钟交替检测臭氧化工艺入口处和出口处的有机污染物浓度（见图1）。这两处的检测结果之差就反映了废水处理效果，用户可以根据此检测结果来优化废水处理工艺，并深入了解和掌握工艺效率。

图1：臭氧处理的示意图

API废水的电导率最高可达8500 µS/cm，对应于约5500 mg/L的总溶解性固体（TDS）浓度，这些固体物质主要是氯化钠和硫酸钠的反应产物。我们建议使用自动稀释功能，以便减少反应器中盐的沉积和降低设备维护频率。

尽管该化学品生产商的废水样品中含有高浓度的极具挑战性的溶解性固体，但在使用Sievers TOC-R3在线型分析仪进行TOC监测时，生产商能够快速获得检测结果，检测速度远优于以往使用的其它任何监测方法（如COD分析）。Sievers TOC-R3能够检测很难氧化的化合物，提供高价值的监测数据，帮助用户优化废水处理工艺、改进臭氧使用效率、深入了解和掌握废水处理效率。