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表 1、廢水處理單元概述


                   處理技術    處理原理                   優點               缺點                再生方式      使用系統

                   活性碳塔    以高孔隙率表面吸附有機分子、雜        技術成熟穩定,程序及       更換周期較短且易結塊長       次級用水反     LSR、AWR、
                           質,並去除雙氧水、餘氯與臭氧         設置簡單,運行成本低       菌,或破碎粉化           洗         CWR、CCR、
                                                                                               MAR
                   強酸性陽    吸附水中廢水各類陽離子成分,如        有效去除廢水中各類陽       再生加藥成本高,且易受       次級用水反     LSR、CCR
                                    3+
                            2+
                                2+
                   離子交換    Cu 、Ca 、Fe 等並同時釋放出氫    離子,設置簡單          氧化性物質破壞,亦有再       洗搭配鹽酸
                   樹脂塔     離子                                      生廢液去化問題           或硫酸再生
                   逆滲透膜    以半透膜為媒介施加極高入水壓力        有效去除廢水各類離        易受氧化性物質破壞,廢       藥劑清洗      LSR、HFDR、
                           克服廢水滲透壓,將水分子與污染        子、有機、無機化合        水濃度過高或特定成分易                 AWR、CWR、
                           物成分分離                  物、與細菌雜質          引發阻塞問題                      CCR、MAR
                   電透析去    施加電場作用使離子通過離子交換        以電能自我再生自淨不       適合乾淨水體再精煉,不                 MAR
                   離子模組    膜分離。同時水分子在電場作用下        需提供額外化學品,使       適合高濃度廢水使用,需
                           解離,提供樹脂進行連續再生          用週期長,維護成本低       連續水流無法中斷起停




                                                                               進行除氟程序,處理水於此二階段
              圖 2、含氨含氟廢液之 RO 二次濃縮因應對策流程
                                                                               程序處理完成並量測其水質合乎標
                                                                               準後始得以放流至污水下水道至園
                          HFD Drain 400CMD
                                                     Local                     區汙水處理廠。該系統流程如 圖2。
                          LSD Drain 6000CMD         Scrubber
                                                                               現址式廢氣洗滌塔用於在晶圓製造
                                                                               設備近端處理製程所排放之廢氣,
                    LSR       ACF      Intermediate  LSR RO      LSR
                  Buffer Tank            Tank                  Supply Tank
                                                                               處理原理乃藉由水溶液洗滌噴濺廢
                                      st
                               LSR ROR (1  RO) 640CMD                          氣以吸收內含的污染物質,將空汙
                                                                               轉化成水汙,洗滌所產生的廢水排
                    HFDR      ACF      Intermediate  HFDR RO
                  Buffer Tank            Tank                                  放至 LSR 統一收集,洗滌塔之洗
                                                                               滌過程中,除了將各式晶圓製程化
                               HFDR ROR (2  RO) 220CMD
                                       nd
                                                                               學用品所產生之汙染物沖刷下來之
                    NH 3-N                HF                  Effluent         外,亦會將製程中產生廢氣之熱能
                   System               System
                                                                               攜出,造成 LSR 系統水體溫度上升
                                                                               誘發長菌造成單元阻塞風險。該系
                                                                               統導入 HFD 後導電度更大幅提升,
                                                                               伴隨氟離子濃度顯著增加,其無機
              至理想設定,再進入逆滲透系統中                  目標,進行階段管制政策,至民國
                                                                               鹽類阻塞風險甚劇,經由 RO 一次
              作脫鹽處理。                           106 年 1 月 1 日起,管制限值緊
                                                                               濃縮後導入 HFDR,入水污染物濃
                                               縮至 30mg/L。為因應氨氮減量政
                                                                               度極高,更是造成第二段 RO 極大
                                               策與同步增加回收水量,以實現水
                                                                               負擔和挑戰,操作策略經由高效率
              逆滲透二次濃縮之困難與挑戰                    資源再利用之目標與穩固回收率,
                                                                               逆滲透膜 (High Efficiency Reverse
                                               於 2016 年起各廠嘗試將 HFD 導入
              2015 年於某十二吋晶圓廠做廢水                                                Osmosis, HERO),調整入口酸鹼值
                                               LSR 系統內合併收集,集中納管游
              氨氮來源成分現況調查顯示,大部                                                  至強鹼性環境與適當入水壓力,此
                                               離氨氮,於 LSR 回收系統 RO 單元
              分氨氮來自於 HFD 廢水,占總氨氮                                               條件下膜表面帶負電,會同為帶負
                                               將水體內氨氮與氟鹽進行一次濃縮
              排放量達 47%,且因排放水量大,                                                電之粒子相斥以避免阻塞,可進而
                                               後,所得之濃縮水再行導入 HFDR
              其氨氮總質量貢獻亦遠超過其他廢                                                  同步去除溶解性 Silica 與其餘雜質
                                               系統內,於該 RO 單元進行二次濃
              水處理系統。其次如 LSR 之逆滲透                                               (Mukhopadhyay, D., 1999), 以 此
                                               縮以大幅提高氨氮與氟鹽濃度,所
              濃縮廢水 (ROR),也分別佔有 20%                                             原理為基礎,經長時間測試下已可
                                               得之二次逆滲透濃縮液將導入氨氮
              放流氨氮濃度貢獻,此二大系統共                  廢水處理系統 (NH 3 -N System) 進       延長 RO 使用週期與增加去除效能
                                                                               圖3。
              占放流水氨氮總量之 67%。環保署                行脫氨程序,提濃後之高氨廢液有
              於101年10月12日公布之「科                 利增進該脫氨系統之處理效率。將                 HFDR 負 責 單 獨 處 理 LSR ROR 一
              學工業園區汙水下水道系統之放流                  氨氮脫除後,剩餘之高氟廢液再行                 段濃縮水,水溫約 35℃且導電度
              水標準」將氨氮廢水視為重點改善                  導入氫氟酸廢水系統 (HF System)           >10ms/cm,除了氟濃度 >700mg/



                                                                               300mm FABS FACILITY JOURNAL          SEPTEMBER  2017  71
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