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thermal                  selective                                       2        3
                        decomposition            oxidation  N 2               Means        Area (m )  Cost (m )
              (CH ) NOH             (CH ) N + CH OH        H O        Catalytic oxidation system
                                                            2
                 3 4
                                            3
                                      3 3
                TMAH                  TMA                  CO 2                   3
                                                           NO         Storage tank (5m )
                                           [conventional     x
                            [combustion]      oxidation]   N O        Condenser               34      4,600
                                                            2
                                                           H O        (W2.3m×D2.3m×H2.9m)
                                                            2
                                            CO             CO
                            [biological treatment]  H O 2  CO         Oxidation equipment
                                             2
                                            N 2  + sludge    2        (W6m×D4.4m×6.5m)
                                            N O
                                             2
              圖一、TMAH廢水處理最終產物       [3]                               Biological treatment system
                                                                                  3
                                                                      Storage tank (5m )
                                                                                      3
                                                                      Nitrification tank (160m )
                                     好氧硝化            厭氧脫硝             Denitrification tank (100m )  200  2,000
                                                                                        3
                                                                                   3
                                                                      Aerobic tank (40m )
                     I       H   H    I         I   中間產物      g
                              3  4          2               2                      3
                                                                      Settling tank (160m )
                                                                      Others (pipes, pumps, etc.)
                   好氧/厭氧菌分解
                                                    I                                         -
                                               3                      Collected as industrial waste  40,000
              圖二、TMAH廢水生物處理方法                                        表五、TMAH處理觸媒氧化法與生物處理處理法比較            [3]
                                                                                  分解成N 2(g) 排出大氣中,完成完
                                                                                  整之氮的分解作用。
                                                                InletġTMAH               3
                                                                ľ0.5Ħ               以4m /day之1% TMAH處理
                      OutletġTMAHľ0Ħ
                                                                                  系統比較為例(表五),觸媒氧化
                                                                                  法操作成本與技術等級需求較
                                                                                  高為生物處理之2.3倍,但生物
                                                                                  處理法佔地面積大並衍生大量
                                                                                  有機污泥是觸媒氧化法之6倍左
                                                                                  右;而觸媒氧化法能處理較高
                                                                                  濃度TMAH及承受較大入口濃度
                   Concentrate TMAH=17.5%                                         變化 。
                                                                                      [3]
                                                                                    以TMAH 回收再 利用技 術
                                                                                  探討,在日本多項技術已相當
                                                                                  成熟。通常利用蒸餾濃縮或樹
                                                                                  脂濃縮處理後,將回收高濃度
                                    [5]
              圖三、栗田TMAH蒸餾濃縮範例
                                                                                  廢液載運至工廠純化處理後再
                                                                                  利用,或燃燒處理。以蒸餾
                                                                                  濃縮回收有德山、Sasakura及
                                                                                  栗田(Kurita)等多家公司在日
                                                                                  本已有實績,舉例栗田TMAH
              燒法,可直接將TMAH破壞為最終產物小分子化合物如: NO x ,N 2 O,
                                                                                  蒸餾濃縮範例,如圖三           [4] 。以
              H 2 O,CO及CO 2 但耗能;而生物處理法是最普遍運用之處理方法。
                                                                                  德山Takuyama  120KL/月IC/
                以光電廠為例,因其廢水量較大且富含有機物,一般多採用生物
                                                                                  LCD工廠設計為例,以蒸餾回
              處理來去除廢水中的有機物,如圖二。其主要污染物來自顯影液、
                                                                                  收再利用方式回收顯影液可回
              剝離液,及清洗液中所含的四甲基氫氧化銨(TMAH)、二甲基亞碸
                                                                                  收約80%,蒸餾濃縮時約損
              (DMSO)、乙醇胺(MEA)、及異丙醇(IPA)等,大多為有機氮、硫類物
                                                                                  耗10%,純化回收時損耗約
              質。其中,TMAH在高濃度下會對微生物產生抑制,需特別注意。以                                         [5]
                                                                                  10%   。另使用選擇性樹脂塔
              生物分解TMAH的反應可分為三階段,其最終的產物為N 2 。第一階                                   將TMAH  濃縮減量,如三福化
              段,TMAH可經由生物菌種(好氧或厭氧)的馴養分解,因pH不同而                                    工、長春石化,經由工廠現地
                        +
              以NH 3 /NH 4 形式存在。第二階段,TMAH再經由硝化菌進行好氧消                               樹脂濃縮後至回收廠純化,詳
                           -
                                           -
              化作用產生NO 3 。第三階段,NO 3 經脫氮菌於厭氧環境下行脫氮作用                                述如後續章節。

                                                                              NEW FAB TECHNOLOGY JOURNAL         APRIL 2012  9
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