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應用實績>德國製紙廠Steinbeis 採用Hach BioTector B7000i TOC Analyzer 進行TOC自動監測
Steinbeis decides for TOC monitoring with Hach BioTector B7000i
Background 背景介紹
Steinbeis Papier GmbH 是德國一家採用100%回收成份以製成影印紙和雜誌紙的製紙廠。 Steinbeis Papier 製紙廠有約 350名員工,年生產量約為30萬噸紙。 Steinbeis Papier 製紙廠區內有其自有運營的一個工業廢水處理廠。製紙廠平日自鄰近一條主要河流取得製程水源,使用之後於廢水處理廠內透過兩步驟氧化工藝完成廢水淨化處理後,再排放回河中。 Steinbeis Papier 廠區內的實驗室中除Buhler 4011採樣器和DR3900分光光度計外,現場使用的Hach設備還包括線上監測TSS和銨的儀器。
A new TOC device was needed
過去多年來,製紙廠對既有的解決方案都很滿意,但其中所使用的TOC線上分析儀器(ASTRO-TOC) 的測量範圍經常不足以因應,且由於其使用年限已至,因而需要汰舊換新,以確保未來所測得的TOC數值具有持續的可靠度。這些TOC監測數值對於製紙廠能準確控制、運行正常且無故障的TOC降解極為關鍵。 因此製紙廠決定安裝新型的TOC線上分析儀,以監測廢水處理廠進水口和排水口的TOC濃度。
 
首先是安裝了一台可在1200℃下高溫燃燒氧化的分析儀器(無催化劑)。 由於廢水水質的要求很高,因此該儀器的調試很困難,且需要約8週才能提供可用的測量值。 然後,安裝僅14天後,分析儀器反應器中的沉積物造成了堵塞。
 
為了要移除(具高溫燃燒氧化功能)TOC分析儀中的堵塞物,必須先關閉儀器並需要冷卻烤箱。 然後,在重新啟動儀器之前,必須手動清潔反應器。 整個過程約需8個小時。 於此期間,沒有可用的監測值,也就無法根據測量值來控制淨化過程。 而在這段維護工作的期間,自然無法監測到故障,負責管理的員工因而需耗費數小時於現場處理。
 
Solution 
TOC Monitoring with Hach BioTector B7000i 
 
後來安裝了Hach BioTector B7000i TOC線上分析儀來代替原先的高溫燃燒氧化TOC分析儀。 Steinbeis製紙廠內的污水處理廠經理說:“ BioTector在一啟動之後就開始運行。” 自那時起,BioTector TOC線上分析儀即持續可靠地提供其監測值,沒有出現任何問題,也無需手動清潔。
 
Steinbeis製紙廠使用BioTector 2通道TOC分析儀,可同時監測處理廠的進水和出水。 在證明了TOC和COD值之間的相關性,地方當局即同意批准透過TOC監測值申報有機殘留物。
 
Hach BioTector B7000i 的重要優點之一是每次測量後自動清洗反應器和水樣瓶。 因此,即使是難處理的水質,例如纖維的水樣,它也能防止堵塞和殘留。 有機碳的氧化作用於室溫下在BioTector分析儀中以液相進行。 鹽通常保持溶解狀態,並在反應作用後從儀器中被沖出來,因此儀器不會因沉積物而受到限制。 因此,操作者不需要頻繁的手動清潔和重新校正設備。
 
就結果上,BioTector TOC分析儀有效避免停機時間,並持續可靠地產生高準確度的TOC監測值。 以定期維護來說,B7000i 僅需每6個月重新校正一次。Steinbeis製紙廠的維護合約則是與Hach簽訂並提供服務。 在每4週更換一次試劑的過程中,無需關閉儀器即可繼續運行。
 
整體來說,Hach BioTector B7000i 的認證測量可用性為99.86% (Mcert)。 這也對應到每年共12h的規劃性的停機時間。
 
Installation of the TOC Analyzer Hach BioTector B7000i at Steinbeis.
與其他TOC分析儀的技術不同,Hach BioTector B7000i 採用直徑為3.2 mm的大型水樣瓶,此設計讓顆粒順暢通過並防止堵塞。 因此,對於2 mm以下的軟顆粒,無需進行水樣過濾。 此外,B7000i採用具代表性的水樣容量,最大為10 ml,這確保測量的高準確度。 因此,可避免由於非常小的水樣量而引起的變化。
 
在Steinbeis Papier製造廠,Hach線上TOC分析儀安裝於廢水處理廠進水口處,可自動進行淨化過程的控制。與BOD5顯示具有良好相關性的TOC監測值會被傳送到過程控制系統。 過程控制系統則根據容量流量、氨濃度和TOC值來即時管理尿素和磷酸的投放劑量,以確保最佳的營養鹽比率。
Right picture: Hach BioTector sample tube with 3.2mm inner diameter offers safety against blockage. Left picture and center: Tubes with small inner diameter (0.8mm) used in conventional TOC instruments.
Conclusion
為有效根據TOC監測值來控制淨化過程,監測值必須持續可靠且準確。 唯有如此,才能對廢水投放適量的營養鹽劑量,以確保細菌發揮最佳作用。 除了監測值的高可用性以及TOC線上分析儀的初始成本之外,日常維護成本和人員費用也扮演關鍵角色。 造紙產業的廢水因為通常有高含量的鹽和其他添加劑而極具挑戰性,而這些內容物可能會導致使用高溫氧化技術的分析儀器造成堵塞,進而可能導致故障,也就容易導致高維護要求和停機時間。 Hach BioTector B7000i TOC 線上分析儀是專門針對此類難處理的廢水水質而設計開發。 儘管污物和鹽分含量很高,B7000i 仍然可以提供持續、可靠並準確的監測值,而且日常維護要求量低。
 
Authors :  
Dr. Isabel Hünig  
Patrizia Isabelle Gräf 
Katrin Urbanek
 
Application Notes (點擊下方標題即可瀏覽原文) Language Size Date Edition
Steinbeis decides for TOC monitoring withHach BioTector B7000i
DOC043.53.30639
English US 710 KB 2020-09 Jul20