Veolia Water Technologies & Solutions

Total Organic Carbon (TOC) Analysis

Water quality compliance concerns and process upsets need to be detected quickly and accurately so you can make confident decisions and take action. 

Total organic carbon (TOC) monitoring is an analytical method for measuring levels of carbon-based compounds or contaminants in water. It is commonly used to ensure adherence to water quality standards and for process monitoring across industries such as pharmaceuticals, microelectronics, food & beverage, chemical processing, municipal, and more.

TOC monitoring provides rapid, sensitive, and comprehensive detection of organic compounds, making it an indispensable tool for quality control, regulatory compliance, process optimization, and asset protection. By delivering actionable data in the lab or via continuous, real-time monitoring, a powerful TOC program enables you to achieve compliance, detect and prevent contamination, reduce water use, and provide insights for process control and troubleshooting.

Total Organic Carbon (TOC) Analysis

Water quality compliance concerns and process upsets need to be detected quickly and accurately so you can make confident decisions and take action. 

Total organic carbon (TOC) monitoring is an analytical method for measuring levels of carbon-based compounds or contaminants in water. It is commonly used to ensure adherence to water quality standards and for process monitoring across industries such as pharmaceuticals, microelectronics, food & beverage, chemical processing, municipal, and more.

TOC monitoring provides rapid, sensitive, and comprehensive detection of organic compounds, making it an indispensable tool for quality control, regulatory compliance, process optimization, and asset protection. By delivering actionable data in the lab or via continuous, real-time monitoring, a powerful TOC program enables you to achieve compliance, detect and prevent contamination, reduce water use, and provide insights for process control and troubleshooting.

Accurate TOC results to support your specific industry regulations and application needs

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Total organic carbon (TOC) analysis is a measurement that provides insights into water quality and process control. It provides a fast, accurate, and effective way to gauge the purity of water used in processes as well as the water taken from and returned to the environment. TOC analysis with Sievers Instruments covers a dynamic analytical range from 0.03 ppb for microelectronics manufacturing up to 50,000 ppm for industrial process and wastewater. Be it pharmaceutical grade water monitoring and compliance testing, or process and contamination control, industries that rely on TOC monitoring have a consistent need - the need for accurate, fast, and reliable results.

Microelectrónica

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Maximice el rendimiento de la fabricación de agua y controle la calidad de su agua ultrapura

El agua ultrapura es esencial para la fabricación de dispositivos semiconductores. Si bien lograr esta pureza es complejo y costoso, es fundamental para mantener la calidad del producto y los estándares de fabricación.

Los fabricantes de microelectrónica requieren un monitoreo preciso en múltiples niveles de pureza, desde bajas concentraciones de partes por millón (ppm) en el agua de alimentación hasta concentraciones de partes por billón (ppt) antes del pulido final. Puede surgir una complejidad adicional al analizar matrices de muestras complejas para aplicaciones de recuperación y aguas residuales.

Como uno de los procesos más complejos y precisos del mundo, la fabricación de semiconductores requiere un estricto control del agua de alta pureza. Incluso las trazas de contaminantes pueden causar defectos significativos y reducir el rendimiento del producto, lo que hace que el monitoreo del carbono orgánico total (TOC) sea esencial para el control de la contaminación.

Pero no todas las herramientas analíticas son iguales. La instrumentación utilizada para monitorear aplicaciones de microelectrónica debe proporcionar un rendimiento estable de bajo nivel, adaptación de instrumento a instrumento y un excelente límite de detección. Con los instrumentos Sievers, tendrá la seguridad de contar con la tecnología adecuada para la detección de bajo nivel de todos los compuestos orgánicos, combinada con un mantenimiento mínimo, facilidad de uso y menor tiempo de inactividad

Aplicaciones para el monitoreo de carbono orgánico total en microelectrónica Tecnología

Monitoreo de agua ultrapura, bucle de pulido y recuperación en microelectrónica

Control óptimo del carbono orgánico total en agua semiconductora

Infografía: Carbono orgánico total para aplicaciones de microelectrónica

Analizador de carbono orgánico total en línea de nivel ultrabajo Sievers M500e

Analizador de carbono orgánico total Sievers M9e

Resumen - Instrumentos Sievers para microelectrónica

Comparación de tecnologías de carbono orgánico total para agua ultrapura

 

Productos farmacéuticos

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Cumpla con las regulaciones farmacéuticas y valide los procesos de limpieza con análisis cuantitativos de carbono orgánico total

El análisis de carbono orgánico total (TOC) es esencial para el monitoreo del agua purificada y el agua para inyección (WFI) farmacéutica, donde la calidad del agua afecta directamente la seguridad del producto y es un requisito para el cumplimiento normativo. Como tecnología analítica de procesos (PAT), el monitoreo continuo del carbono orgánico total en tiempo real sirve como un sistema de alerta temprana para detectar posibles problemas de contaminación o del sistema, lo que permite tomar decisiones inmediatas sobre el control del proceso y optimizar la eficiencia de fabricación.

Más allá del monitoreo del sistema de agua, el TOC es un marcador comprobado para detectar residuos orgánicos durante la validación de limpieza. En comparación con otros métodos analíticos utilizados para validar los procesos de limpieza, el TOC proporciona un análisis integral de la contaminación que puede comprometer la calidad del producto y provocar fallas en los lotes.

El uso del TOC para la validación de la limpieza agiliza el desarrollo de métodos a la vez que proporciona un análisis más completo que otras herramientas. Detecta todos los compuestos orgánicos, incluidos los API, los degradantes, los agentes de limpieza y los excipientes, y ofrece una mayor versatilidad que los métodos específicos de compuestos como la HPLC. Con las capacidades de validación de limpieza en línea y en la línea, puede reducir el tiempo de liberación de los equipos y minimizar los riesgos de error.

Monitoreo de la calidad del agua farmacéutica Validación de limpieza

Diferencia entre un sensor de carbono orgánico total y un analizador de carbono orgánico total

Pruebas de lanzamiento en tiempo real (RTRT/RTT)

Conceptos básicos de carbono orgánico total para aplicaciones de ciencias biológicas

Pruebas simultáneas de conductividad y carbono orgánico total en etapa 1

¿Por qué Sievers para agua farmacéutica?

4 maneras de maximizar el ROI de su analizador de calidad del agua

Carbono orgánico total para la validación de limpieza de la A a la Z

Libro electrónico sobre validación de limpieza

5 secretos para una validación exitosa de la limpieza con carbono orgánico total

Transición de HPLC a TOC para validación de limpieza

Validación de limpieza en laboratorio, en línea o en la línea con carbono orgánico total

Validación de limpieza en línea para la liberación de equipos en tiempo real

Industrial Process Water, Utility Water & Wastewater

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Proteja los equipos, optimice el tratamiento del agua y garantice que el agua de los servicios públicos esté limpia con un monitoreo preciso del proceso de carbono orgánico total

El análisis de carbono orgánico total (TOC) desempeña un papel fundamental en todos los procesos industriales, ya que garantiza la optimización y el control del agua de alimentación, la generación de vapor, la protección de calderas y el tratamiento de aguas residuales.

Desde la protección de los valiosos activos del equipo hasta la garantía de la eficiencia del proceso y la descarga de efluentes que cumple con las normas, el monitoreo de carbono orgánico total proporciona datos críticos para la toma de decisiones operativas y la optimización de procesos. Esto es especialmente valioso en el monitoreo de procesos de aguas residuales, donde el análisis de carbono orgánico total produce datos rápidos y precisos en solo minutos, a diferencia de las pruebas tradicionales de DBO y DQO que tardan días u horas en completarse.

Monitoreo de aguas residuales:

  • Control de afluentes
    • Seguimiento del agua de alimentación
    • Monitoreo de las fluctuaciones de la carga orgánica
  • Proceso de tratamiento
    • Mejore las decisiones utilizando datos de carbono orgánico total del proceso
    • Optimice la digestión anaeróbica con una alimentación constante
    • Gestione los tanques de ecualización
  • Cumplimiento normativo de las descargas
    • Monitoreo de la calidad de los efluentes y cumplimiento normativo
    • Control de escorrentía de aguas pluviales
  • Resultados precisos de carbono orgánico total en cuestión de minutos, a diferencia de las pruebas de DBO y COD

Monitoreo de agua de servicios públicos:

  • Proteja las calderas y evite costosas fallas y paradas de los equipos
  • Monitoree la calidad del retorno de condensado
  • Detecte fugas y procese inconvenientes rápidamente

Verificación de limpieza:

  • Monitoreo de limpieza en el lugar (CIP)
  • Optimice los procesos de limpieza y reduzca el consumo de agua
  • Cumpla con los objetivos posteriores a la limpieza

Monitoreo del agua de la fuente:

  • Verifique la calidad del agua cruda
  • Optimice el tratamiento
  • Proteja los equipos y procesos posteriores
¿Por qué TOC? Aplicaciones y tecnología

Guía rápida para monitorear procesos industriales con carbono orgánico total

¿Cuáles son los beneficios de hacer un seguimiento del carbono en el agua?

Estudio de caso: El cambio de BOD/COD a carbono orgánico total le ahorra $700,000 a una planta de alimentos y bebidas y aumenta la capacidad de tratamiento de aguas residuales

Optimización del tratamiento de aguas residuales: ¿Por qué cambiar de BOD/COD a carbono orgánico total?

Uso del carbono orgánico total para mejorar la dosificación de productos químicos y optimizar el tratamiento de aguas residuales

Cómo mejorar el control del proceso de tratamiento biológico secundario mediante el análisis de carbono orgánico total

Análisis de carbono orgánico total en tiempo real para una gestión eficiente de las aguas residuales de destilerías

¿El agua de su servicio público es pura? Proteja los procesos de generación de vapor con carbono orgánico total

 

Conozca más sobre la tecnología de oxidación supercrítica de agua Sievers InnovOx

Municipal Water

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TOC monitoring supports water treatment optimization and regulatory compliance

Accurate measurement of TOC throughout a drinking water treatment plant allows operators to reduce TOC levels, support disinfection byproduct (DBP) compliance, and implement efficiency and cost savings into the treatment processes. 

TOC in drinking water is formed from the decay of naturally occurring organic matter (NOM) or man-made organic chemicals. Its reaction with chlorine-based disinfectants can form harmful, regulated DBPs such as trihalomethanes (THMs) and haloacetic acids (HAAs). TOC analysis offers a cost-effective, simple method for measuring percent removal in influent and effluent streams, enabling data-driven treatment decisions and regulatory compliance.

In wastewater treatment, monitoring organic loads - particularly TOC - is a fast, precise method to meet discharge regulations and maintain efficient and effective operations. TOC analysis can provide accurate, near real-time data, making it well suited for process analysis and superior to slower, traditional methods such as chemical oxygen demand (COD) and biochemical oxygen demand (BOD).

Method Comparison:

TOC Analysis:

  • Analysis Time: 5-7 minutes
  • Enables real-time process control / real-time decisions

BOD Analysis:

  • Analysis Time: 5 days
  • Prone to interferences and less precise than other methods

COD Analysis:

  • Analysis Time: 2-3 hours
  • Requires use of toxic chemicals and generates hazardous wastes
Estudios de casos Recursos

Reducing Cost With Process Optimization and TOC at a Drinking Water Plant

Direct Potable Reuse (DPR) Plant Brings Drought Resiliency With Organics Monitoring

Using TOC to Control Coagulant Dosing in Water Treatment

TOC: The Best Tool in a Drinking Water Facility’s Toolbox

eBook: The Power of Organics Monitoring

El camino hacia la reutilización de agua para tomar a través de un monitoreo confiable de agentes orgánicos

Transforming Wastewater Monitoring: Shifting from BOD/COD to TOC

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Laboratorio

Achieve reliable analytical results and boost productivity with dedicated laboratory TOC instruments.

Perfect tools to boost efficiency for compliance testing, quality control, and detailed sample analysis.

The Sievers portfolio of lab TOC instruments supports various sample matrices and concentrations and includes analyzers engineered for specific industry needs:

For pharmaceuticals, the Sievers M9 delivers:

  • Simultaneous TOC and Stage 1 conductivity testing for USP <643> and <645> compliance
  • Adherence to global regulations including USP <643>, USP <645>, EP 2.2.44, IP 2.4.30, CP Appendix VIII R, and JP <2.59>
  • Comprehensive data management, including full compliance support for 21 CFR Part 11 and data integrity

Support for cleaning validation applications.

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Sievers M9 Lab

Simultaneous TOC and Conductivity for pharmaceutical water, WFI, cleaning validation, diagnostics…

 

For drinking water and environmental monitoring, the Sievers M5310 C provides:

  • Minimal maintenance requirements and user-friendly operation
  • Support for disinfection byproducts rule (DBPR) compliance
  • Data-driven insights for treatment optimization
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Sievers M5310 C para laboratorio

EPA compliance TOC monitoring, drinking water, environmental water quality, municipal, and process water…

 

For wastewater and challenging industrial applications, the Sievers InnovOx features:

  • Wide dynamic operating range up to 50,000 ppm
  • Patented Supercritical Water Oxidation for superior TOC recovery
  • Reliable performance for biological wastewater plant optimization and high salt/brine monitoring
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Sievers InnovOx Lab

Robust sample handling for industrial wastewater, biological treatment, process control, brine, condensate return, and reuse/reclaim…

Portable Monitoring and At-Line Testing

Bring the lab to your sampling point, gain process understanding where you need it with portable TOC analyzers

Ideal for multi-point sampling, troubleshooting, and rapid process analysis. These versatile TOC monitoring solutions enable quick decision-making and immediate response to water quality or process changes, helping reduce downtime and optimize operational efficiency.

Process understanding through at-line monitoring has become essential across industries, as demonstrated by the pharmaceutical industry's Process Analytical Technology (PAT) framework. This risk-based approach to achieving optimal quality and efficiency has become a standard in the pharmaceutical industry - as well as many other industries - for maintaining consistent product quality and maximizing operational performance.

Sievers portable TOC instruments are deployed at-line (or close to a process stream) across various applications:

  • Compliance testing
  • Cleaning validation
  • Troubleshooting
  • Control de procesos
  • Continuous monitoring applications

At-line TOC analysis provides essential insights into system performance, water treatment, and process optimization. Using Sievers TOC Analyzers, operators across multiple industries can make immediate, data-driven decisions through quantitative measurements for:

High-Purity Water Systems (Pharmaceuticals & Microelectronics)

  • Maintain strict water quality standards
  • Reduce system risks and downtime
  • Support compliance testing

Industrial & Municipal Water Applications (Food & Beverage, Chemical Processing, Water Treatment)

  • Optimize wastewater treatment
  • Monitor utility and process water
  • Mejorar la eficiencia operativa

Manufacturing Equipment Cleaning (All Industries)

  • Validate cleaning procedures
  • Improve cleaning process understanding
  • Generate results within minutes
  • Minimize equipment hold times

 

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Sievers M9 portátil

At-line monitoring of pharmaceutical water systems, at-line cleaning validation, simultaneous TOC and conductivity…

sievers

Sievers M9e Portable

Microelectronics UPW loop monitoring, reclaim, reverse osmosis, troubleshooting, low-level TOC…

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Sievers M5310 C portátil

Troubleshooting and portable monitoring, EPA compliance, reuse/reclaim, system optimization…

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Sensor de carbono orgánico total Sievers CheckPoint

Portable TOC sensor for rapid diagnostic sampling and troubleshooting of UPW systems…

Online / Continuous Monitoring

Real-time TOC analysis delivers seamless surveillance of critical processes, enabling immediate response to excursions and ensuring consistent product quality

Exceptional continuous monitoring tools. Online TOC monitoring has become essential across diverse industries, from pharmaceuticals and microelectronics to chemical processing and food & beverage. While known as Process Analytical Technology (PAT) in pharmaceutical applications, the benefits of continuous monitoring are universal. The real-time data stream enables:

  • Rapid detection of process deviations
  • Regulatory compliance
  • Efficient validation of cleaning procedures
  • Optimization of treatment processes
  • Implementation of predictive maintenance strategies
  • Support for real-time release testing (RTRT)

For wastewater applications, continuous TOC monitoring enables rapid detection of influent variations and real-time process control, helping facilities optimize treatment efficiency and ensure discharge compliance.

By detecting out-of-trend (OOT) or out-of-specification (OOS) results instantly, continuous TOC monitoring empowers operators to take immediate preventative and corrective actions, ensuring optimal process control and product quality.

Pharmaceutical & Biotech Applications

Compared to traditional lab-based testing, Sievers online TOC and conductivity monitoring systems provide:

  • True real-time release (RTRT / RTT) of ultrapure water (UPW)
  • Automated compliance with USP <643> and <645> requirements
  • Elimination of laboratory bottlenecks
  • Significantly reduced release times 
  • Enhanced operational efficiency
  • Immediate detection of system excursions
  • Online cleaning validation, verification, and monitoring

Microelectronics High-Purity Water Applications

In semiconductor manufacturing, where water quality directly impacts yield, continuous TOC monitoring provides critical surveillance with:

  • Continuous monitoring throughout the make-up water system — from the feed water to the final point of use
  • Immediate detection of low-level contamination at sub-ppb levels
  • Ultra-fast response time for reclaim stream monitoring
  • Real-time alerts for immediate excursion response
  • Protection of critical manufacturing processes

Industrial & Municipal Water Applications (Food & Beverage, Chemical Processing, Water Treatment)

Real-time TOC analysis optimizes process water, utility water, and wastewater operations through:

  • Rapid detection of influent variations
  • Optimization of treatment processes
  • Continuous discharge compliance monitoring
  • Early warning of process upsets
  • Reduced operational costs through process optimization
  • Protection of downstream equipment and processes

Manufacturing Equipment Cleaning (All Industries)

Accelerate clean-in-place (CIP) processes and cleaning validation applications with:

  • Real-time CIP cleanliness verification
  • Equipment release time reduction from days to minutes
  • Optimización de proceso
  • Reduced water consumption opportunities
  • Immediate detection of cleaning process deviations

 

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Analizadores en línea Sievers M500

Pharmaceutical water real-time release testing (RTRT), 21 CFR Part 11, data integrity, process analytical technology…

sievers

Analizador de carbono orgánico total Sievers M500e

Microelectronics applications, online UPW monitoring, low-level detection, process monitoring...

sievers-m9online

Analizadores en línea Sievers M9

Real-time monitoring for pharmaceutical water systems, TOC and conductivity compliance testing, process monitoring…

sievers-m9eonline

Sievers M9e Online Analyzer

Ultra-low TOC monitoring for microelectronics, high sensitivity and accuracy…

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Sievers M5310 C Online Analyzer

Continuous monitoring, dual-stream capabilities for environmental, municipal & industrial applications…

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Sievers InnovOx Online Analyzer

Industrial process monitoring, robust sample handling, dynamic range up to 50,000 ppm for brine and wastewater…

sievers-checkpoint

Sensor de carbono orgánico total Sievers CheckPoint

Portable TOC sensor for rapid diagnostic sampling and troubleshooting of UPW systems…

What makes Sievers TOC analysis better? Tecnología conductométrica de membrana

Your complete TOC partner: End-to-end monitoring solutions and support

TOC monitoring is about more than just instruments. Veolia and its Sievers Instruments team are your complete partner for monitoring, process optimization, and real-time release testing. Our comprehensive support includes:

 

Technical Expertise:

  • Risk-based monitoring strategy development
  • Method development and implementation
  • Out-of-specification (OOS) troubleshooting
  • Process optimization guidance

Validation & Compliance:

  • Pharmaceutical-specific validation protocol development
  • Data integrity assurance
  • Regulatory compliance support

Ongoing Support:

  • Preventive maintenance programs
  • Technical service and training
  • Software and system updates