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圖 5、4×2 逆滲透模組設計示意圖

st
nd
RO 1 ROR 2 RO Inlet
Inlet
1-1 1-2 1-3 ROR
2-1 2-2 2-3 5-1 5-2 5-3

3-1 3-2 3-3 ROP 6-1 6-2 6-3 ROP
2 RO Set
nd
ROP 4-1 4-2 4-3 ROP
1 RO Set
st

表 2、RO 模阻塞發生原因與對策

阻塞種類 常見成分 常見堵塞處 解決方法

固體物汙堵 懸浮固體物、前處理濾材、 第一組之第一排膜管入口處 強化前處理過濾設備，加入5~10μm孔徑之彈性筒過
細砂、泥沙、鐵鏽與管材 濾器
無機鹽類結垢 硫酸鹽、碳酸鹽、鈣、鎂、 第二組膜管膜面 由蘭氏飽和指數(LSI)或鈣穩定指數(S&DSI)預測預防低
鋁、二氧化矽(Silica) 溶解度鹽類，添加藥劑控制，或以強酸強鹼藥劑清洗
有機汙堵 油脂、界面活性劑、蛋白 隨機膜面沉積 以鹼性藥劑清洗或使用酵素清潔劑分解
質、腐植酸

膠體汙堵 化學混凝膠羽 第一組與第二組之第一排膜管 於前處理系統添加足夠之混凝劑，並以過濾裝置去除
入口處 膠羽
生物汙堵 菌絲、生物薄膜 隨機膜面沉積 於RO入水處添加非氧化殺菌劑控制

行處理。水回收系統中之 RO 膜其 物質如殺菌用之餘氯去除以防 RO 物可於 RO 膜拆除時明顯看見沉積
造水率依據原水水質濃度之不同， 膜氧化損毀。在台積廠區中之 RO 於膜面。阻塞物質依特性分為五大
運轉之造水率約為 65~90% 不等， 模組設有清洗裝置，可調配適當鹼 項如 表2 所示。
造水率與脫鹽率 ( 去除率 ) 公式如 液與酸液去除 RO 膜表面結垢，或
結垢是常見之一種物理現象，碳酸
下所示： 是委託專業水處理廠商於廠內拆換
鈣結垢為無機結垢種類中最常發生
並送至廠外清洗。
造水率 (%) = ROP 流量 /(ROP + 之一種，形成原因是因為水中碳酸
ROR) 流量 ×100% ............... 式1 鈣濃度超過其飽和濃度而結晶沉
膜管汙染阻塞種類 澱。在逆滲透系統中，因絕大部分
脫鹽率 (%) = (1 － ROP 鹽濃度 /
RO 膜之操作經驗一般認為決定系 鈣離子、碳酸根離子都無法通過逆
入水鹽濃度 )×100% ............ 式2
統是否能成功長期穩定運轉之因素 滲透膜而被滯留於濃縮側端，因水
逆滲透裝置利用複雜的自動化控 分子不斷透過膜面到產水側而造成
包括前處理、系統設計與操作維護
制，包括提供穩定及適當的進水壓 濃縮側濃度大幅提升，使碳酸鈣容
三項，前處理之效能對 RO 膜有局
力與溫度、調節適當的造水率，排 易達到飽和條件而沉澱於膜管表面
定性之影響，不設置前處理設備，
除因壓力提高而容易發生阻塞及堆 圖6，此一現象會率先發生於第二
幾乎所有薄膜設備皆會因懸浮固體
疊，可在控制得宜的情況下持續運 物造成膜面阻塞，並急速惡化。阻 組膜管膜面。關於碳酸鈣結垢傾向
作，但仍需透過定期保養清洗來維 塞現象分為兩類，第一類為結垢， 可以由 LSI 或 S&DSI 來預測，前者
持純化效果及運轉效率，首先必許 形成原因主要是廢水中的無機鹽 適用於總溶解固體 (Total Dissolved
於 RO 膜前方設置前置過濾器以過 類因過飽合於 RO 膜面析出，以碳 Solid, TDS) 低於 10,000ppm 水體，
濾水中較大顆粒，避免在控制的流 酸鈣結垢最常見，此類鹽塞肉眼較 而後者適用於 10,000ppm 以上的
量下發生阻塞情況，其次原水需適 難以發現；第二類為汙堵，形成原 水，多半為海水或高濃度廢水 ( 陳
度軟化避免鹽類結垢影響，甚至破 因為無機鹽類以外之物質，包含膠 見財 )。一般而言 LSI 或 S&DSI 經
壞 RO 膜，同時必須把水中氧化性 體、有機物及微生物沉積等，沉積 計算後值大於零時則表示具有結垢

300mm FABS FACILITY JOURNAL SEPTEMBER 2017 73