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(IPA)，利用其與水共溶的特性來使晶圓表面乾燥，過程中產                          活性污泥法是目前用來處理生活與工業之有機廢污水最
                生大量含有IPA的廢水。隨著製程的演進，半導體晶圓線徑越                       普遍的方法，但傳統活性污泥法的占地面積需求大，也有會
                來越窄，對於晶圓潔淨度的要求也越來越高，IPA的使用量也                       產生大量生物污泥及活性污泥槽可能因為污泥膨化或上浮而
                與日俱進，導致放流水的化學需氧量(COD)濃度大幅上升，如                      影響放流水質的問題。薄膜生物處理系統是結合傳統活性污
                何處理有機廢水已成為刻不容緩的問題。                                 泥法與薄膜的一項技術，係利用薄膜具有使較大顆粒與水分
                    F15B於2018年開始於F15B(P5/P7)以活性污泥法加上活性             離的功能，讓薄膜單元取代傳統活性污泥法的污泥沉澱池，
                污泥膜濾法(Membrane Biofilm Reactor, MBR)的設計處理有機        因此能保留傳統活性污泥法的優點，且能避免活性污泥槽因
                廢水，上線後面臨系統設計進流水COD碳負荷超過設計量，                        為沉降性不佳而影響放流水質，是一項能取代傳統活性污泥
                NH 3 -N去除率不佳的問題，及F15P7系統試俥時，廠區放流水                  法之廢水處理技術(如 圖2)，其優點包括：
                COD濃度已逼近納管標準(<500 ppm)，本文以F15P7經驗探
                                                                   ①  可拉長SRT(Solids Retention Time)、MLSS濃度(Mixed
                討如何在試俥階段維持高去除率與運轉後的參數調整，來增
                                                                      Liquid Suspended Solids)、縮短HRT(Hydraulic Retention
                進生物系統處理效率的可靠性，並提供給未來新廠系統規劃
                                                                      Time)，節省反應槽體積：薄膜能有效的將污泥截流，可
                及試俥的參考。
                                                                      以取代沈澱池的功能，且MBR處理效能高，操作之HRT較
                                                                      短，可以縮小反映槽體積，因此能有效節省設備之土地面
                2.  文獻回顧
                                                                      積的優點(Hutter et al., 2000)。
                2.1  製程廢水IPA來源分析                                   ②  廢水處理效能佳，可處理較難分解或較高濃度之有機物
                                                                      質、放流水質穩定：由於MBR可操作之之SRT長及MLSS
                    台積公司近年因製程快速進化，IPA使用量持續增加
                                                                      高的特點，有利於成長週期較緩慢的微生物增殖，故對
                為達到製程所需Quality，依目前廢水Drain分析已AOR、
                                                                      於難分解之有機物及氮、磷的去除效能較佳(Nah et al.,
                LSD(I)、HFD及SEX含IPA量占約88%(如 圖1)。
                                                                      2000)。
                ①  製程有機廢水(AOR)：來自晶圓製程用於防倒線及除水痕                     ③  活性污泥槽中微生物系統穩定性高：MBR系統生物槽中
                   使用IPA。                                             MLSS高，故可以因應水質負荷突然變化，也可維持良好
                ②  製程混排廢水(HFD)：來自機台交叉混排污染(含氟、氨                        的處理效能(Cote et al., 1997)。
                   氮、IPA)。                                         ④  產生較少的污泥量：MBR因為操作之SRT高，因此在F/M
                ③  洗滌混排廢水(LSD(I)/SEX)：來自Wet機台現址尾氣處理設                  低的條件下污泥產生量少，當生物槽的微生物增殖率與
                   施(含氟、氨氮、IPA)。                                      死亡率達到平衡時，污泥量便不會再增加(Müller et al.,
                                                                      1995)。
                                                                   ⑤  系統操作自動化、維護簡便：MBR系統具有自動化操作功
                                                                      能，並且可以因應不同的處理水質，透過操作通量、壓力
                                                                      的改變，將傳統生物操作參數量化，做更有效率的控制，
                                                                      因此較傳統活性污泥法操作更簡便，可減少人事管理費用
                                                                      (陳建銘，2002)。


                                圖1、製程廢水IPA來源


                2.2  有機廢水處理方法探討與機制

                    因應不同種類的廢水，廢水處理方法可分物化處理與生
                物處理兩種，物化處理主要用於去除無機物或具有沉降、漂
                浮性或可吸附性之有機物，而生物處理則是利用微生物分解
                去除溶解性有機物污染物。生物處理法可分為好氧與厭氧生
                物處理之懸附或附著生長式之處理方法。

                2.3  不同生物系統設計對去除COD的比較
                2.3.1  薄膜生物處理系統                                                  圖2、生物系統單元流程圖




                                                                                             FACILITY JOURNAL        12  2021  31
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