食品飲料行業(yè)在生產(chǎn)工藝中會使用非常大量的水，作為原料、清洗溶劑或用于加熱、冷卻。在考慮清潔的水對整個生產(chǎn)流程有多重要時，我們必須牢記用水量及實際產(chǎn)品產(chǎn)量的比例：例如，1升果汁、紅酒或者咖啡的生產(chǎn)需要使用800升水，而1公斤奶酪或者茶葉則需要5,000升水或者更多。1
食品飲料行業(yè)有四大類生產(chǎn)商：第一種為肉制品、家禽制品及海鮮制品；第二種為水果及蔬菜；第三種為乳制品；第四種包括其他所有飲料生產(chǎn)商。在生產(chǎn)這四類產(chǎn)品的工藝中，生產(chǎn)用水中有雜質(zhì)或被有機物污染的情況并不少見。確定水中總有機碳含量水平的重要方法之一就是總有機碳（TOC）分析。
制造行業(yè)必須符合USEPA的清潔水行動（Clean Water Act-CWA）規(guī)范。為了降低成本，工廠必須優(yōu)化處理流程。很多工廠為了實現(xiàn)優(yōu)化，使用TOC監(jiān)測，在確保用水質(zhì)量的同時，能夠?qū)崿F(xiàn)成本的大大節(jié)省。若企業(yè)無法達到CWA的要求，則可能因為未達標(biāo)而被罰款。
圖1. 典型的水果/蔬菜加工流程2
源水：進入工廠時，源水有機物含量會發(fā)生變化。了解這些變化可以幫助確定需要哪些進一步的處理。
配料水/工藝水：驗證配料水中的碳含量可以優(yōu)化清潔過程（CIP）并減少產(chǎn)品召回。
公用設(shè)施水：通過使用碳數(shù)據(jù)檢測公用設(shè)備水（冷卻水、蒸汽、冷凝水）的泄漏或污染物，可以保護寶貴的設(shè)備資產(chǎn)并防止工廠停工。
廢水/回用水：對可變的進料負荷做出反應(yīng)，需要對進入廢水處理工藝的水的碳含量有所了解。經(jīng)處理的廢水可重復(fù)使用。
Sievers® M系列TOC分析儀（實驗室、在線、便攜多種型號），TOC檢測范圍0.03 ppb–50 ppm（可選擇電導(dǎo)率功能與4秒turbo模式），適用于源水、配料水/工藝水、公用設(shè)施水、回用水的檢測；Sievers® InnovOx TOC分析儀（實驗室、在線兩種型號），TOC檢測范圍50 ppb–50,000 ppm，可直接檢測鹽、鹽水和復(fù)雜基質(zhì)樣品，適用于廢水的檢測。
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廢水處理工藝必須同時符合國際及地區(qū)規(guī)范。在生產(chǎn)工藝中或在廢水處理設(shè)施中，若干凈的水源被污染后未經(jīng)任何處理而排放，會對健康及環(huán)境造成一系列后果。
凈水處理的第一步是過濾可疑的固體雜質(zhì)，第二步是對水進行化學(xué)處理，確保排放時水中的細菌和有害化學(xué)物質(zhì)最小程度地進入環(huán)境。如果水處理工藝沒有很好地控制，這會對公司的排污底限有很大的影響。未經(jīng)正確處理的污水將損害與水接觸的表面物料，例如運輸管道及儲水罐等。若水處理效率不高則有可能導(dǎo)致工廠停產(chǎn)，廢水流路改造，甚至是污水的再處理。所有這些都將付出昂貴的代價。
EPA（美國國家環(huán)境保護局）確定了五類污染物必須受到控制。這包括耗氧性物質(zhì)、病原體、營養(yǎng)物、無機物及合成有機化合物、熱量。所有這些污染物都會影響生態(tài)系統(tǒng)并對水質(zhì)產(chǎn)生負面影響。這其中可以通過TOC測試監(jiān)控的污染物是耗氧性物質(zhì)。
過去，企業(yè)都通過一個簡單的生物需氧量（BOD）或化學(xué)需氧量（COD）的測試，來監(jiān)控耗氧性物質(zhì)。如今TOC儀器的便利及優(yōu)勢逐漸被認可，EPA允許使用TOC儀器來監(jiān)控耗氧性物質(zhì)。在EPA文檔40CFR，第133.104章節(jié)，取樣及測試程序中，陳述道“若BOD:COD或者BOD:TOC的長期關(guān)聯(lián)性能被論證，TOC測試法可以取代BOD5測試方法。"TOC分析方法更快，所需時間更短，在需要確定廢水流的組成時很有優(yōu)勢。
對廢水進口流路，或“有負荷"的水，進行TOC的初始檢測。此結(jié)果將被作為基本參數(shù)，處理工廠就能了解一開始的有機物含量。確定水流中具體有多少有機碳后，能決定必須使用多少化學(xué)藥劑或過濾手段來處理污水。之后再對出口水，或者“干凈"水進行檢測。通過對出口水的檢測，處理廠能夠知道化學(xué)加藥系統(tǒng)是否正常有效地工作著。通過對出口水的監(jiān)控，工廠能夠很好地監(jiān)控藥劑使用后的效果，并逐漸修改或減少藥劑劑量。TOC的應(yīng)用案例有：
原始進口水流的初次TOC測試應(yīng)用 — 剛開始的產(chǎn)品清洗階段
合規(guī)放行中的第二類TOC測試應(yīng)用 — 熱燙階段，分離階段
合規(guī)放行中的第三類TOC測試應(yīng)用 — 設(shè)備使用階段，冷卻、清潔及包裝階段
合規(guī)放行中水副產(chǎn)物的TOC測試應(yīng)用 — 環(huán)保署排污許可（NPDES）放行階段
若TOC值顯示放行已經(jīng)合規(guī)，則能即刻節(jié)省處理成本。相反，若一開始的廢水流因為一些未知工藝的污染而造成TOC值上升，處理廠能基于TOC分析值即刻行動，糾正化學(xué)藥量的投放。這種實時的更改處理，既可以幫助用戶節(jié)省成本也能確保污水排放的合規(guī)性。
若食品飲料行業(yè)排放的廢水TOC值常大于200 ppm，生產(chǎn)商可能需要增加很多費用。市政廢水處理廠有時會因此增加額外費用，而生產(chǎn)商往往不認同。若排放污水中TOC值過高還可能被EPA或當(dāng)?shù)卣蜻`反CWA規(guī)范而處以罰款。
在廢水處理工藝中若沒有進行TOC監(jiān)控，處理成本可能會增加，還有可能產(chǎn)生違法賠款。Sievers InnovOx TOC分析儀能夠幫助客戶監(jiān)控廢水處理的各個工藝，確保廢水處理設(shè)施合法，并幫助優(yōu)化藥劑的投放量，避免污水的過度處理及再處理現(xiàn)象。這不但節(jié)省了處理工藝中廢水停留的時間，也能實時地合理添加化學(xué)藥劑，從而達到最小化成本，較大化盈利的目的。
Sievers M系列TOC分析儀
（從左至右：便攜、在線、實驗室）
檢測范圍：0.03 ppb–50 ppm，適用于源水、配料水/工藝水、公用設(shè)施水、回用水
Sievers InnovOx TOC分析儀
（從左至右：在線、實驗室）
檢測范圍：50 ppb–50,000 ppm，可直接檢測鹽、鹽水和復(fù)雜基質(zhì)樣品，適用于廢水
參考文獻
1.
The World’s Water 2008-2009, by Peter Gleick et al, Island Press, waterfootprint.org.
2.
EPA 40 CFR, Sampling and Test Procedures, section 133.104, p. 548, 7-1-07 Edition.
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