簡介
Sievers InnovOx 在線型分析儀優化薄膜生物反應器污水系統
此類問題經常導致排放到當地公共污水處理廠 (POTW，Publicly Owned Treatment Works) 的廢水超出許可限值，也會阻礙當地法規所要求的連續化學需氧量 (COD) 的去除率。手動測試 COD 時，需要 3 個多小時才能得到結果，而得到的結果數值不足以用於製程調整。
裝瓶廠也考慮擴建廢水處理車間，但受到空間有限和來自生產車間的進水狀況波動的限制。
解決方法
威立雅 (VEOLIA) 公司製定了廢水處理車間初期改造方案，以導流和儲存濃縮的有機物和高 COD 廢水。在收集濃縮廢水後，在水流的濃度較低的期間，將其慢慢計量流回製程。工作的首要目標是使出水「乾淨」、系統體積小，因此決定增加膜生物反應器 (MBR) 系統。
該膜系統希望採用碳負荷線上分析技術，使健康的生物物質透過優化營養比例來消耗「糖」。因此在污水處理設施中安裝了 Sievers® InnovOx 在線型 TOC 分析儀 (見 圖1)。
圖 1：Sievers InnovOx 在線型 TOC 分析儀
InnovOx 技術為裝瓶廠提供了最佳的大範圍有機物監測系統，包括無與倫比的氧化穩固性，0.05 – 50,000 ppm 動態線性工作範圍，以及 6 個月校準曲線穩定性。此技術還提供使用者可設定的警報和輸出，以及直覺的觸控螢幕顯示器。此技術很容易設定、操作、維護，而且價格低廉。在通常情況下，儀器可以運行 30 天而無需更換試劑。 InnovOx 在線型分析儀具有極佳的多用性，其多樣品流功能使用戶能夠用一台儀器來測量多達 5 個樣品流。
為了提供健康的生物物質，裝瓶廠的應用要求採用 100 : 5 : 1（碳/氮/磷）的比例。由於成分具有極高的變異性，和迄今為止最高的濃度，裝瓶廠決定連續監測有機碳濃度，並向均質池中添加氨，以維持正確的碳/氮比例。 TOC 分析儀，程式輸出負載數據，並轉換為相關性的 COD 值。當 COD 變化時，用於計算製程控制氨劑量的投入。基本的水流性質就能滿足對磷的需求。圖2是裝瓶廠的新廢水處理系統示意圖。
圖 2：裝瓶廠的新廢水處理系統示意圖
結果
系統穩定之後，體現了 MBR 的各種優點，其中包含：
- 出水中的總懸浮固體 (TSS) 大幅減少。
- COD 去除率大幅提高。
使用在線型 TOC 分析儀，並將數值同 COD 測試相聯繫，使操作人員能夠調整碳/氮/磷的比例。
將 InnovOx 在線型 TOC 分析儀與 MBR 系統一起使用，解決了瓶裝廠的廢水處理車間遇到的許多水質問題。
整個解決方案每年為瓶裝廠節省數十萬美元，包括昂貴的化學品開支、廢水運輸費用、違規罰款等。系統也更容易操作，污染事故不再會造成違反允許要求的情況。
結合了可靠的線上分析性能的 MBR 系統所能提供的結果遠非傳統系統可比，這就是為什麼近年來 MBR 的名聲大噪。 2000 年時工業型 MBR 的安裝量佔全部商用 MBR 安裝量的約 27%。¹
參考文獻
Brindle, K., Jefferson, B., Judd, S., andStephenson, T., 污水應用的膜生物反應器
