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Notes
技術專文

結論
表三、脫氣膜效率 圖十二、硫酸銨轉為氨水簡易流程圖

隨著科技日益進步，人類對於環保
項次 pH CWR 硫酸 硫酸 MD inlet 1st MD outlet 2nd MD outlet MD MD ׏੊௷ܺ
原水 流量 pH 單支 二支 的意識也逐漸重視，降低生產所排
流量 pH NH 3 -N Cond NaOH pH NH 3 -N Cond pH NH 3 -N Cond 去除率 串聯
(ml) (ms/cm) (ms/cm) 去除率 放的廢棄物對生態的影響為當前
主要課題，因此政府將逐漸針對
1 11.8 0.5 1 ＜0 11.80 2100 13.75 6000 140 13.92 10 13.98 92.9% 99.5% 降低氨氮的廢水排放及減少生物急
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毒性之影響採取新的措施，如在氨
2 11.8 0.5 1 ＜0 11.80 1900 105 4.75 95.5% 99.8%
ҰԹ 氮廢水處理的同時，除回收處理水
3 11.8 0.5 1 2-3 11.80 1540 162 70 56.8% 95.5% ੌЬ
ᇒ੊ 外，又將氨氮污染物創造為有經濟
4 11.8 0.5 1 ＜0 12.05 2300 18.55 6500 12.04 100 18.34 12.05 10 18.29 90.0% 99.6% 價值之副產品，如硫酸銨，可回收
ಆሗሢ ֝Ԟ༲
ኁЬ௷ܺ 再利用。但硫酸銨回收產品之銷售
੊ණ༲
ಆሢϸᚕقಜ 市場，一直是回收工作最頭痛的問
表四、氨氮廢水流量：硫酸流量比為 1：2 圖十、氨氮脫氣膜測試機組 Ұᆾ 題，依國內法規：氨氮廢水處理所
產生之硫酸銨，屬於工業廢棄物，
項次 pH CWR 硫酸 MD 1st MD 2nd MD 第一段 第二段 串聯 無法直接當做肥料來使用，只能回
原水 流量 inlet outlet outlet MD MD MD 圖十三、Off site 氨水濃縮精製系統流程圖
流量 去除率 去除率 去除率 歸工業使用，但受限於原有市場容
NH 3 -N NH 3 -N NH 3 -N
納吞吐量，且回收再利用產品之生
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產成本往往較新品原料來得高，因
Ca(OH) 2 ኁ੊Ьࣀ༲ ѵ੊
1 11.8 0.4 1.6 2200 130 8 94.1% 93.8% 99.6% 此，開闢新產品將硫酸銨轉換為工
2 11.8 0.4 1.6 2320 115 6 95.0% 94.8% 99.7% 30%(NH 4 ) 2 SO 4 ᡂܞ዁ ੊ණ༲ տᏘᏣ#1 ੌЬ 業級氨水或電子級氨水，與產生副
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產品硫酸鈣（石膏板），將是回收
再利用之新的里程碑，並且可以實
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表五、氨氮廢水流量：硫酸流量比為 1：1.5 圖十一、氨氮脫氣膜實驗模組流程圖 ᓾ዁ ੌЬᓾ዁ 現企業對環境保護的承諾、提昇企
Ұᆾ ઎ޫࣆ ੌЬᓾ዁ 業形象及減少產品的碳足跡。
pH CWR 硫酸 MD 1st MD 2nd MD 硫酸 第一段 第二段 串聯 ௵ኻ௷ܺπ ୂᕎᐡ
原水 流量 inlet outlet outlet pH MD MD MD
流量 去除率 去除率 去除率 ੌЬ዁ٚ
Ұᆾᓾ዁ ᇒ੊ᗨᝦ
NH 3 -N NH 3 -N NH 3 -N ＜0 25%,NH 4 OH
CWR (NH 3 Base)
MD MD MD ಆሗ CaSO 4 -2H 2 O
ACF 1ࢳ 2ࢳ 3ࢳ ඊᕘ
౱Ь 參考文獻
11.8 0.5 1.5 5000 330 34 ＜0 93.4% 89.7% 99.3%
[1] 傅正貴、王俊元、李明利，氨氮廢水處
理方式之探討專題報告 (2013)。
11.8 0.5 1.5 2500 150 40 ＜0 94% 73.4% 98.4%
因此，廠外的處理方法與流程主要 溶 解 度 0.411 g/L。 當 高 pH 時， [2] 朱敬平，EPA-101-G104-02-214 事業
廢水特性調查及污染管制措施研議計畫
在考量：去化產品之通路、操作的 Ammonia 會轉為 NH 3 (氣態)，將 (2012)。
經濟性，與產品的高品質要求等。 此帶有氨氣 (NH 3 ) 之硫酸鈣溶液至 [3] 朱敬平，EPA-99-G104-02-215 產業廢水
水的回收與資源再利用技術＂（丁 另氨氮廢水與循環硫酸之流量比 的可能性須再開發，比如：將硫酸 污染調查及管制措施研議計畫（第二年）
因此有回收商發展新的方法：將硫 石膏水過濾器進行過濾，濾餅以逆 (2010)。
瑞華、陳國益）。 亦為重要之操作參數之一，如氨 銨再回製為氨水回去化市場，作為 酸銨之銨的部分，回製成氨水外， 洗方式排出至石膏脫水系統脫水乾 [4] 張芳淑，廢水氨氮處理與節水政策之結
氮廢水與循環硫酸之流量比為 1:2 工業用途，供應給空氣污染設備之 燥後銷售至石膏工廠回收，帶有氨 合 (2013)。
為確定系統運轉後實驗可靠性，以 並將硫酸銨之硫酸的部分：生產石 [5] 新竹、竹南及龍潭園區下水道可容納排
時（ 如 表四），串聯二支之氨氮 排煙脫硝使用或其他工業化學品之 氣的濾液加鹼中和殘留的硫酸根離 入水質標準（102 年 9 月 23 日）。
膜面積之相對流量做相對實驗， 膏板（硫酸鈣）。流程主要概念是
去除率可達 99.6~99.7%； 當 流 原料。 子並經超過濾器過濾後，再抽至氣 [6] 環署水字第 1000050497 號法規公告。
並確認最後處理去處率及硫酸銨 將硫酸氨添加熟石灰的處理程序， [7] 環署水字第 0990112348F 號法規公告。
量比降為 1:1.5 時（ 如 表五 ）， 將硫酸銨再製回氨水是透過簡易的
濃度。如採用 6"MD（膜面積： 第一階段先添加消石灰調整硫酸氨 提塔進料槽。 [8] 丁瑞華、陳國益，半導體廠鹼性廢水
的回收與資源再利用技術，新工季刊
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42m ）實驗模組（如 圖十 ），單位 串聯二支之氨氮去除率稍下降至 硫銨分離程序，將銨離子經 pH 調 酸鹼值將硫酸氨變成氨水及硫酸 將氨氣提塔進料槽帶有氨氣的濾液 Vol.07 (2012)。
廢水流通量可達 0.95 CMH，即實 98.4~99.3%。 整，再經由氣提塔轉化為高濃度的 鈣，第二階段再以蒸餾純化提濃成 抽送到氨氣提塔，利用輸送至氨氣 [9] 陳鏡廉，兆聯實業股份有限公司氨氮廢
水綠色循環再利用專題報告 (2014)。
2
廠 14"MD（膜面積：220m ）單位 故由以上實驗所得參數，據此設計 氨氣後，再經由純水循環吸收後， 25% 的氨水，供工業用途使用。 提塔的蒸汽提升濾液的溫度，濾液 [10] Kenji Hagimori, Kawaguchi; Yuzuru
廢水流通量設計值為 5CMH。 廠內氨氮處理系統。 可再製為 20% 以上的氨水。 中氨會從液相揮發至氣相，達到氨 Abe, Hanyu; Tetsuo Kanke, Misato,
其反應方程式如下所示： 將工廠回收之高濃度硫酸銨廢水與 “METHOD OF DECOMPOSING
實驗模組流程如 圖十一。 無論是傳統式的氣提塔或是脫氣膜 氫氧化鈣 ( 俗稱消石灰 )，在混合攪 氣氣提濃縮的效果。氨氣提塔塔底 HYDROGEN PEROXIDE” Physics.
(1994)
2NH 3(g) +H 2 O ( 需維持低溫 ) → 的液體則排放至廢水處理系統。
經廠外脫氣膜組實驗 圖十一之結 的方式以硫酸為吸收液時，其副產 拌槽反應，會生成硫酸鈣 (CaSO 4 • [11] PENG Xiao-yu, WANG Yun-yan, CHAI
NH 4 OH(aq) Li-yuan, SHU Yu-de, "Thermodynamic
果顯示：單支脫氣膜一般可達 物皆為硫酸銨，一般而言硫酸銨的 2H 2 O)，( 俗稱石膏 ) 及氨氣 (NH 3 )。 氨氣提塔塔頂經濃縮帶有氨氣的氣 equilibrium of CaSO 4 -Ca(OH) 2 -H 2 O
90~95.5% 氨氮去除率，如硫酸 用途為農業用肥料，惟依據台灣法 這種氨水再製的程序又被稱為氣提 有關 (NH 4 ) 2 SO 4 +Ca(OH) 2 之反應機 體送至氨吸收塔，利用輸送至氨吸 system” (2008)
[12] Edward P. Fleming, Melville F. Perkins,
pH 控制失當，去除率會下降至 規規定：經工業使用之硫酸銨無法 吸收法。有別於氣提脫除方式，主 制， 如 PENG-Xiao-yu 等 人 (Wang 收塔的冰水降溫並加超純水吸收氣 1939，"PRODUCTION OF AMMONIA
56.8%；串聯二支可提升去除率至 製成肥料，只能乾燥後作為工業用 要是吸收液為純水而非硫酸。其流 Yun-yan, et al., 2008) 曾所提出之 相的氨氣生成氨水，再送至氨水貯 FROM AMMONIUM SULPHATE".
[13] 氨氮脫氣膜測試機組照片與測試結果報
95.5~99.3%，如 表三所示。 途之硫酸銨。因此，另多種資源化 程如 圖十二所示。 硫酸鈣在 pH=3.5-11 時會有一最小 槽存放並銷售至氨水工廠回收。 告（由兆聯公司提供）。
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