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Special
Report
特別企劃

中幾乎超過 99% 是以離子態的形
圖五、NH3 溶於水成分受溶液 pH 影響分佈圖 (PC-pH Diagram)
式存在，此時 RO 膜對水中的氨會
有非常好的去除效果。 表一顯示在
pH6 的溶液條件下 RO 對 Ammonia
100
NH 4 + NH 3 的去除率 >99%，因此 RO 產水即
90 可回收使用。
80
70 在低 pH 的操作條件下，水中幾乎
所有的氨會被 RO 去除，而濃縮在
60
RO 的濃縮水中，此時的含氨的濃
[
% 50 NH +H2O NH + OH
C ]
+
縮水約為原廢水量的 1/5，接著我
40 們再利用 MD(Membrane Degasifer)
30 以硫酸進一步吸收來進行提濃。
20
pKb
10
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
pH MD 脫氣膜系統

經 RO 將水中的氨離子去除後，RO
產水做回收使用，但留在 RO 濃縮
表一、RO 在不同 pH 下對氨的去除率
側的氨離子濃度很高，須進一步地
+
+
RO 進水 PH RO 進水 NH 4 (ppm) RO 產水 NH 4 (ppm) RO入口壓力 (bar) 將其去除才能符合未來的氨氮放流
標準。使用 MD 來去除水中的氨離
9 300-400 40 16.5 子有下列的優點：
– 去除率可高達 95% 以上。
8 300-400 16-20 16.8
– 本反應都是在液相中進行反應，
不會有氨氣擴散的問題。
7 300-400 3-4 17.2
– 反應完所產生的硫酸銨，是屬於
極安定的物質，環安問題較少。
6 300-400 0 17.5
– 設備所需的空間及面積很小，較
適宜半導體廠等空間缺乏的地
方。

高，氫氧根離子的產生量越高， – 搭配前面的 RO 系統可將鹼性廢
且氣體的產生量越大。溶液 RO Membrane 水濃縮成 2-3% 的硫酸氨溶液，
pH=12 的 AC/ H 2 O 2 系統氣體 便於後續的外運處理。
的產生量尤其明顯，氣體可能 Module 逆滲透系統

為 CO 2 及O 2 ，但如 圖四，CO 2 MD 去除氨氮的機制與氨分子的亨
2-
利用活性碳將廢水中的 H 2 O 2 去除
於 pH=12 主 要 以 CO 3 存 在， 利常數有關，所以濃縮液在進入
因此氣體主要為 O 2 。 MD 前，須將 pH 調到強鹼的條件
後，即 可進 入 RO 系 統。 利 用 RO
來去除水中的氨離子及其他的雜 下形成分子態的氨，如 Eq1 及 圖五
– 根據上述的理論及實驗的結果， 質，一般而言氨在水中呈現的形態 所示，分子態的氨再經由擴散作用
我們確認在高 pH 的溶液條件下， 與溶液 pH 有關， 圖五 通過經非極性處理 MD 膜，與膜另
一側的硫酸進行反應行成硫酸銨，
活性碳確實能有效去除 H 2 O 2 ，因 因為在 pH 較高的情況下，氨是以
如 Eq2。
此我們將活性碳塔設計在本流程 傾向分子態的形式存在，在分子態
的情況下，氣態的氨會造成 RO 膜
中，並且實證可將廢水中之 H 2 O 2
+
-
從數千 mg/l 降到趨近於零。 氣塞，影響 RO 的操作，且去除率 NH 4 +OH ↔NH 3(g) +H 2 O (l) --------Eq1
會隨 pH 越高而越低。由 圖五我們
2NH 3 +H 2 SO 4 ↔(NH 4 ) 2 SO 4 --------Eq2
知道在 pH< 6.5 的情況下，氨在水

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