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去除效率之變化，因此在繪製圖
圖 4、十四廠七期超純水系統總有機碳實際去除效果
表上 X 軸以「單位流量所消耗之
3
電 力 」(kWh/m ) 來表示，Y 軸以
Scale 0.5ppb 1ppb 10ppb 100ppb 500ppb 1000ppb 「TOC 去除效率」(%) 表示。 圖 5
為實驗方法示意圖。
Raw water
ACF
Process 2B3T 實驗結果
RO 圖6 為新舊型 UV TOC 去除效率實
UV
驗結果，由此圖可知無論在何種流
量條件下，新型 UV TOC 去除效率
皆優於舊型 UV。此外，新型 UV
圖 5、去除效率實驗方法示意 使用一年後與新品的 TOC 去除效
率無明顯差異，舊型 UV 使用一年
MeOH-20 gC/L 後與新品去除效率差異大，平均約
TOC meter TOC meter 減少 30% 的去除效率。以單位流
混床
3
UV 樹脂 drain 量 消 耗 電 力 0.12 kWh/m 為 例，
新型 UV 新品及使用一年後皆有約
95% 的去除效率，反觀舊型 UV 新
品去除效率約 89%，使用一年後僅
圖 6、去除效率實驗結果 剩下 55%。
若以使用一年後 TOC 去除效率仍
100%
維持 90% 的觀點來看， 新型 UV
90%
80% 單位流量消耗電力為 0.08 kWh/
70% m ，舊型 UV 為 0.28 kWh/m ，由
3
3
TOC去除效率 60% 新型UV (新品) 此可知新型 UV 效能為舊型 UV 的
50%
3.5 倍。
40%
30% 新型UV (使用一年)
舊型UV (新品)
20% 舊型UV (使用一年)
10% 新舊型 UV 技術差異探討
0%
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 新型 UV 有兩項改良指標，分別為
單位流量所消耗之電力(kWh/m 3 ) UV 照度維持時間延長及 UV 透射
能力增強。照度維持時間能夠延長
的主要改良為，新型 UV 燈管內壁
使用無機物的塗佈 (Coating)。一般
產生一系列化學氧化反應，最後將 新舊型 UV TOC 而言，UV 燈隨著使用時間的拉長，
剩下 H 2 O及CO 2 ，所以 UV 可有效 燈管會逐漸顯現茶褐色物質。此茶
降低水中 TOC 濃度。 去除效率比較 褐色物質為燈管內部與紫外線反
應的生成物，而這些附著在燈管的
生成物會吸收掉一部分的紫外線。
由廠內 TOC 去除效果探討純水 實驗方法 塗佈的目的即為抑制這些生成物附
系統中 UV 的貢獻 為比較新舊型 UV 之 TOC 去除效 著，進而延長 UV 照度的維持時間。

UPW 系統各單元對於 TOC 的去除 率差異，因此設計以下實驗方法， 在 UV 透射能力增強的部分，比較
皆扮演不同角色，前段單元將水中 實驗地點位於十四廠七期超純水系 新舊 UV 的石英外管 (Quartz)，可
大部分的 TOC 去除，而中後段單 統主承商之日本實驗室。以 20ppb 以發現原料純度有大幅度的提升。
元則將水質更進一步的精煉。十四 的甲醇溶液作為進流水，仿照超純 新型 UV 使用純度更高的石英原料
廠七期 UPW 系統 TOC 實際去除效 水系統單元流程，進流水經 UV 照 製 作 外 管， 故 UV 透 射 率 變 高，
果如 圖 4 ，由此圖可得知在 TOC 小 射後再進入混床樹脂以便攔截被斷 TOC 的分解能力也比較高。以舊型
於 1ppb 時，UV 結合離子交換樹脂 鍵之 TOC 分子，在 UV 入口及混 UV 的石英外管作為基準來比較時，
可以發揮良好的效果，使 POU 端 床樹脂出口架設分析儀器量測 TOC 可以發現新型 UV 的透過率高出
水質能維持小於 0.5ppb 的 TOC 濃 讀值，即可計算出 TOC 去除效率。 33%。 表1 為兩種型態的石英外管
度。 此外，為看出不同流量條件下 TOC 不純物成分及紫外線透過率比較。

300mm FABS FACILITY JOURNAL SEPTEMBER 2016 79