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1. 前言
及管理。有鑑於此,雖中部科學園區管理局並未入將生物
的社會且善 企業責任,這是我們公司一 的政策,然而
急毒性列入納管標準內,但身為環保模範生的我們必須有
工廠廢水排放符合放流水標準現值,已無法完全符合社會
與人民之期待,國內隨著半導體產業的 發展,在其生
超前部屬的理念,提前佈局,降低放流廢水之生物急毒性
, 到企業應有之社會責任,為保護環境 一份心力。
產製程中產生之大量廢水,相關研究指出事業單位排放之
法規限值之放流水依然具有生物毒性,若直接排放,可能
對 環境與生物造成危害。
2. 文獻探討
目前中部科學園區在[中部科學園區管理局(臺中園區)
自從民國99年環保 預先公告將生物急毒性納入放流
污水下水道系統納管水質標準及使用費之水質分級、分級
水水質標準後,雖然於民國100年移除標準於檢測申報管理
費率、計算公式、收費項目及單價表] 法內第 點第八項
法規章內另行管理,但國內許多學者皆提出有關生物急
中規定,廠商水污染防 措施計畫核 之最大處理水量達
毒性之影響因子如 表1
,可以看出多數學者一致認為
[1][2][3][4]
三 立方公尺/日以上者,應每半年檢測並申報。 其檢測
廢水之生物急毒性受氧化性因子影響的 了絕大多數。
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2.3 D A 檢測方法 表3、DMDTC 反應產物之EC 半有效濃度 17 8 18 19 10 近年來, 色議題已為全球顯學,迎合環保意識 頭 結果將納入本局水質與生物急毒性關聯性數據收集、分析
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Chemical 水 半有效濃度
DBNPA屬於有機化合物,測定其濃度需要高昂儀 DMDTC(二甲基二硫代氨基甲酸 ) EC50=0.2ppm
Dimethylamine(二甲胺) EC50=88.7ppm
器,如LC-MS/HP-LC等,參考Let cia S.Shiroma(2015)
Nitrosamine(二甲基 硝胺) EC50=4,220ppm
[4] 藉由DBNPA與 硫酸氫 反應形成 離子,利用 細
管電 法(capillary electrophoresis method)測得 離
3. 研究方法
子來間接得知水中DBNPA濃度。我們使用離子層析儀
(Ion-Chromatography, IC)分析 離子濃度,即可換算 3.1 NH - 與p
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DBNPA的濃度,幫助我們精準使用 硫酸氫納去除
為了驗證NH -N與pH的影響,我們採取實驗的方
DBNPA的毒性。 4
法,如 圖5,取放流水作背景樣品再額外加入液鹼或
N C-CBr -CONH +2NaHSO +2H O → N C-CH -CONH +2H SO +2NaBr NH -N調整不同pH及NH -N濃度,然後再將樣品送給
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(DBNPA) ( )
檢驗公司進行TUa檢測,得到數據後再進行結果分析來
而中科廠區於2015年與2019年 請清華大學 色化學質譜分析實驗室與交通大學環境工程研究所,分別對放流廢水與 確認是否與文獻結果符合。
2.4 劑
製程廢水做生物毒性調查,清華大學依據美國放流水毒性鑑定(Toxicity Identification Evaluation, TIE)程序與毒性減量
(Toxicity Reduction and Evaluation, TRE)之標準分析流程,其鑑別出影響本廠放流水生物急毒性相關因子與濃度如 表2, 加NaOH調整pH 水質分析 TUa量測
南科廠區使用金屬 合劑N-1677主成分為二甲基二 放流水樣 (tsmc) (廠商)
而有關國外水中餘氯與生物毒性之相關性研究如 表3、表4,相關文獻皆說明氧化性物質-餘氯對於水 之生物急毒性有著
硫代氨基甲酸 (DMDTC)屬於DTC種類 合劑,常見有 分析結果
顯著的影響。 與討論
二甲基及二乙基DTC,主要加在Cu-CMP系統將Cu離子 加NH -N
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調整不同濃度NH -N 水質分析 TUa量測
4
進行 合 並沉降為污泥,整個水處理金屬 合劑主 放流水樣 (tsmc) (廠商)
要成分有三類,如 表2,楊建高(2012) 指出目前這些
[5]
圖5、NH -N與pH實驗步驟流程
藥劑皆是毒性高不符環保世代的藥劑。 4
3.2 D A 氧化性 劑
表2、水處理主要使用金屬 合劑成分
Item Na2S STC DTC DBNPA使用還原劑如 硫酸氫 能快速降解其毒
化學名稱 硫化納 三硫代碳酸 二硫代氨基甲酸
LC50( ,mg/L) 5 2 1 性,我們在酸鹼中和槽T-130第一槽加入不同濃度 硫
酸氫 ,如 圖6,實驗是否能降解DBNPA的毒性;另
依Lokesh P.Padhye(2013) 提出DMDTC降解反應 外我們使用其他 劑TX-16046(不含DBNPA成分)來
[6]
有二種,如 圖4 : 替代,驗證TUa貢獻程度。
①水解反應 : 一般狀況下pH=7.5,降解濃度至一半需 NaHSO
桶槽 3
120小時。
T130 A T130 B T130 C T140
②氧化反應 : 需利用氧化性物質ClO /O /氯胺等參與反 廢水 中和槽 中和槽 中和槽 放流槽 放流廢水
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應,反應速度快pH=7.5如與O 反應需30分鐘。
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圖6、中和系統流程及 硫酸氫 加藥位置
降解反應可 減DMDTC毒性,如 表3,但現況在
廢水系統內降解DMDTC有執行上困難。
S
R R R
Hydrolysis Oxidation
N C N H N N O + Other Products
Oxidation
R S - R R
Dithiocarbamate Nitrosamine
圖4、DMDTC降解反應方程式
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