การวัดค่า TOC ในระบบบำบัดน้ำเสีย (TOC in Waste Water)

การวัดค่า TOC ในระบบบำบัดน้ำเสีย

Total Organic Carbon in Waste Water

น้ำเสียเป็นน้ำที่เกิดจากการถูกใช้งาน มีลักษณะและองค์ประกอบที่แตกต่างกันไปตามแหล่งที่มา การบำบัดน้ำเสียเป็นการนำสิ่งที่เจือปนในน้ำออกเพื่อให้น้ำกลับมามีคุณสมบัติตามธรรมชาติ การระบุภาวะมลพิษของสารอินทรีย์มีความจำเป็นอย่างมาก ในระบบบำบัดน้ำเสีย โดยส่วนใหญ่จะดูจากค่าความต้องการอ๊อกซิเจน ได้แก่ ค่า BOD (Biochemical Oxygen Demand) และ COD (Chemical Oxygen Demand) การใช้ค่า TOC (Total Organic Carbon) เป็นการวัดปริมาณสารอินทรีย์คาร์บอนที่อยู่ในน้ำโดยตรงซึ่งใช้เวลาสั้นกว่าและสะดวกกว่า การวัดค่า BOD และ COD

BOD (Biochemical Oxygen Demand)

ค่า BOD เป็นค่าที่แสดงปริมาณอ๊อกซิเจนที่จุลินทรีย์ต้องใช้ในการย่อยสลายสารอินทรีย์ในน้ำเสีย สำหรับการหาค่า BOD จะถูกเติมลงในน้ำตัวอย่าง หลังจากผ่านไปตามเวลาที่กำหนด (โดยทั่วไปจะใช้เวลา 5 วัน) น้ำตัวอย่างดังกล่าวจะถูกนำมาหาปริมาณอ๊อกซิเจนที่ถูกใช้ไปในการย่อยสลายสารอินทรีย์ การวัดค่า BOD ใช้เวลาค่อนข้าง จึงไม่เหมาะกับการใช้ในการควบคุมและการเฝ้าระวัง (monitoring) ในระบบบำบัดน้ำเสีย

COD (Chemical Oxygen Demand)

ค่า COD เป็นค่าที่แสดงปริมาณอ๊อกซิเจนที่ใช้ในการอ๊อกซิไดซ์สารอินทรีย์ในน้ำเสีย สารเคมีจะถูกเติมลงในน้ำตัวอย่างและมีกระบวนการในการวัดค่าปริมาณอ๊อกซิเจนที่ถูกใช้ไป นอกจากสารประกอบอินทรีย์ก็ยังมีสารประกอบอื่นๆ (Nitrites, Bromides, Iodides, metal- ion และสารประกอบซัลเฟอร์) ที่สามารถถูกอ๊อกซิไดซ์ได้และมีผลรบกวนค่าการวัด นอกจากนี้การหาค่า COD ยังมีผลกระทบกับสิ่งแวดล้อมด้วยเนื่องจากสารเคมีที่เป็นสารเคมีที่เป็นพิษเช่นสารประกอบปรอทและโครเมียม

TOC (Total Organic Carbon)

ค่า TOC เป็นการวัดปริมาณของสารอินทรีย์คาร์บอน ดังนั้นจึงเป็นการวัดที่แสดงถึงระดับภาวะมลพิษจากปริมาณของสารอินทรีย์โดยตรง สำหรับการหาค่า TOC น้ำตัวอย่างจะถูกเติมกรดเพื่อทำการเปลี่ยนสารอนินทรีย์คาร์บอน (Inorganic Carbon) ให้เป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) จากนั้นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นจะถูกเป่า (Sparge) ออกไป จากนั้นสารอินทรีย์คาร์บอนที่ยังคงอยู่ในน้ำตัวอย่างจะถูกเปลี่ยนไปเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยการเผาที่อุณหภูมิสูง ปริมาณก๊าซคอร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นจะถูกวัดที่ NDIR Detector การวัดด้วย NDIR เป็นการวัดค่า TOC ที่ไม่มีสิ่งรบกวน ดังนั้นการวัดค่า TOC จึงถูกใช้งานด้านสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งการวัดแบบต่อเนื่อง

ความสัมพันธ์ระหว่าง BOD, COD และ TOC

ในปัจจุบันข้อกำหนดคุณภาพน้ำเสียที่ปล่อยออกจากโรงงานอุตสาหกรรมยังคงเป็นค่า BOD ไม่เกิน 20 mg/L และ COD ไม่เกิน 120 mg/L อย่างไรก็ตาม ในระบบบำบัดเสียที่ต้องเฝ้าระวังคุณภาพน้ำอย่างต่อเนื่อง การวัดที่แม่นยำ, สะดวกและรวดเร็วจึงช่วยให้การควบคุมระบบบำบัดน้ำเสียทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นการวัดค่า BOD, COD จึงถูกแทนที่ด้วยการวัดค่า TOC มากขึ้น การหาค่าความสัมพันธ์ระหว่าง BOD-COD-TOC สามารถทำได้โดยการน้ำเก็บตัวอย่างประมาณ 15-20 ตัวอย่างมาวัดค่า BOD-COD-TOC ด้วยห้องปฏิบัติการแล้วนำที่ได้มาทำการพล็อตเป็นสมการเส้นตรงระหว่าง BOD-TOC และ COD-TOC แล้วนำสมการที่ได้มาป้อนให้กับเครื่องเพื่อทำการแปลงค่า TOC มาเป็น COD และ BOD ตามต้องการ

การวัดค่า TOC ในจุดต่างๆในระบบบำบัดน้ำเสีย

การวัดค่า TOC ในจุดต่างๆในระบบบำบัดน้ำเสียสามารถช่วยให้วิเคราะห์ที่มาของน้ำเสียที่ผิดปกติ, ตรวจสอบประสิทธิภาพการทำงานของระบบบำบัดน้ำเสีย และเฝ้าระวังคุณภาพน้ำเสียที่ปล่อยออกจากโรงงาน

  • TOC(1) : เป็นการวัดค่า TOC ของน้ำที่ถูกปล่อยออกจากแต่ละกระบวนการ
  • TOC(2) : เป็นการตรวจสอบประสิทธิภาพการทำงานของระบบบำบัดน้ำเสีย
  • TOC(3) : เป็นการตรวจสอบน้ำทิ้งออกจากโรงงาน
  • TOC(4) : เป็นการตรวจสอบความผิดปกติของน้ำ cooling และน้ำฝน
  • TOC(5) : เป็นการตรวจสอบน้ำในระบบ Purification plant และน้ำประปา
Shimadzu Brand

Online TOC Analyzer ( Model : TOC-4200 )

เป็นเครื่องวัดค่าสารอินทรีย์คาร์บอนแบบต่อเนื่อง ที่ได้รับความนิยมอย่างกว้างขวางในหลากหลายอุตสาหกรรม

เครื่องวัดค่าสารอินทรีย์คาร์บอน รุ่น TOC-4200
  • สะดวก : ทำงานแบบอัตโนมัติครบวงจร, ตั้งกำหนดวัน-เวลาในการทำงานได้, มีการแจ้งเตือนเมื่อสารเคมีใกล้หมดและใกล้ถึงกำหนดเวลาเปลี่ยนอะไหล่, สามารถดึงข้อมูลการวัดผ่าน USB memory ได้
  • รวดเร็ว : ใช้เวลาในการวิเคราะห์เพียง 4 นาทีเท่านั้น, มีสัญญาณเอาท์พุตทั้ง Analog (4-20mA) และ Digital (RS-485)
  • สามารถควบคุมได้จากระยะไกล : สามารถสั่งการเริ่มวัดและทำ Calibration ได้จากห้องควบคุม มีสัญญาณ Alarm และสถานะการทำงานต่างๆ
  • ได้มาตรฐาน : ได้รับการรับรองตามมาตรฐานสากล ASTM, EPA, JIS
  • คุ้มค่า : 1 เครื่องสามารถวัดสูงสุดถึง 6 จุด
  • บริการหลังการขาย : ให้บริการด้วยช่างที่มีความชำนาญ ประสบการณ์สูง และได้รับการอบรมจากผู้ผลิตโดยตรง
Shimadzu Brand

TOC Analyzer for Laboratory ( Model : TOC-L Series )

เป็นเครื่องวัดค่าสารอินทรีย์คาร์บอน สำหรับใช้งานในห้องปฏิบัติการที่ได้รับการยอมรับจากสถาบันการศึกษา, หน่วยงาน ทั้งภาครัฐและเอกชนใช้ในการศึกษา, วิจัย, ควบคุมคุณภาพผลิตภัณฑ์และในด้านสิ่งแวดล้อม

ครื่องวัดค่าสารอินทรีย์คาร์บอน TOC-L-04
  • สามารถวิเคราะห์น้ำตัวอย่างหลากหลาย : มีช่วงการวัดค่า TOC ได้ตั้งแต่ 4 µg/L ถึง 30,000 mg/L และยังสามารถวัดได้ทั้งตัวอย่างที่เป็นน้ำและตัวอย่าง ที่เป็นของแข็ง
  • สะดวก : สามารถควบคุมการทำงานเครื่องได้ทั้งที่ตัวเครื่องเอง (Standalone) และควบคุมผ่านโปรแกรมคอมพิวเตอร์ (PC-Controlled)
  • แม่นยำ และ เที่ยงตรง : ใช้หลักการ 680C Catalytic Combustion Oxidation / NDIR Detection ทำให้สามารถวิเคราะห์แม่นยำและเที่ยงตรง
  • คุ้มค่า: สามารถทำ Calibration Curve ได้สูงสุด 10 จุดแบบอัตโนมัติโดยเตรียมสารมาตรฐานเพียง 1 ความเข้มข้นเท่านั้น
  • คุ้มค่า : 1 เครื่องสามารถวัดสูงสุดถึง 6 จุด
  • สะดวกแม้มีตัวอย่างจำนวนมาก : มีชุด Autosampler ให้เลือกใช้ตามความเหมาะสม ตั้งแต่ 8, 16, 68 และ 93 ตัวอย่าง
  • มีชุดสำหรับการวัดค่า Total Nitrogen (TN)
  • ใช้งานได้นาน : มีระบบตรวจสอบความพร้อมของเครื่อง (Background Monitoring) หากเครื่องยังไม่อยู่ในสถานะพร้อมใช้งาน เครื่องจะไม่ทำการวัดค่า เป็นการป้องกันความเสียหายที่อาจจะเกิดขึ้นได้