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Tech
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                                                                                                    技術專文


              薄膜具過濾功能，能截留微生物在活性污泥槽中，因此                       性(游惠宋，2006)，以利進行工業廢水處理與回收，目前此項
           可操作較長之SRT 有助於提昇系統穩定性，使得需要較長SRT                    技術已也有實際應用處理光電廠廢水。
           之硝化菌能夠生長，提高氨氮之硝化(Nitrification)作用(Nah et
           al., 2000)，也可以在較短之HRT下操作，可以節省反應槽體                        表1、傳統活性污泥技術V.S.MBR技術比較表
           積，降低初設成本(Hutteret al., 2000)，故具有更好的處理成
           效。MBR具有高度自動化操作，將傳統生物操作參數量化，
           因此較傳統活性污泥法操作更簡便，但MBR在應用上仍面臨
           薄膜積垢(Membrane fouling)影響其效率的問題(Kim et al.,
           2001)。薄膜積垢導致通量衰減(Flux decline)、清洗頻率增加
           與縮短使用壽命，主要原因在於薄膜與活性污泥成份交互作
           用所造成，其形成原因複雜，因此大部分MBR之研究均聚焦
           在薄膜積垢的控制上(游惠宋，2006)(如 表1)。
           2.3.2  厭氧生物處理技術

              自19世紀末起，人們已應用厭氧微生物進行處理生活廢
           水或廢棄物，微生物在缺乏氧氣的環境中進行廢水或廢棄物
           降解，此過程稱為厭氧消化(Van Lier et al., 2001)。厭氧處理
           法與目前最廣泛使用的好氧活性污泥法相比，具有潛在的經
           濟優勢，因為厭氧處理不需要進行曝氣，減少了能量損耗，
                                                             3.  研究方法
           且厭氧菌產生大量的甲烷氣可做為再生能源進行發電或加
           熱，以及有機物在厭氧消化的過程中大部分會轉化為氣體，                        3.1  研究架構
           所以產生的污泥量較少(Rittmann., 2001)，結合厭氧生物處理                  本研究架構主要以來源、系統差異、對策三種面向去剖
           系統與薄膜分離技術，具有減少反應槽體積、減少耗電量、                        析生物處理系統：①先進製程有機廢水組成分析，確立處理
           及較高負荷的環境下操作但產生的污泥量較少的優點，能更                        對象及處理複雜度；②不同廠區(F12/F15/F18)設置的生物系
           有效的降低運轉成本，且厭氧菌生長週期緩慢，但薄膜單元                        統設計差異，及實際運轉參數比較；③以F15P7生物系統試
           具有過濾提升SRT保留微生物的功能，使厭氧細菌的生物數量                      俥經驗，探討如何增進試俥速度，及其所面臨到的困難及挑
           可以更有效率的累積。                                        戰，來做為未來新廠參考依據。

           ① 上流式厭氧污泥床(UASB)
                                                             3.2  有機廢水組成分析
              上流式厭氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Blanket,
                                                                 半導體製程中，晶圓的清洗需使用大量之異丙醇
           UASB)為目前常見之厭氧生物處理技術，藉由反應槽內厭氧生
                                                             (Isopropyl Alcohol, IPA)，這些清洗過後之IPA即形成成分複
           物污泥會凝結成塊的機能(aggregation)，形成高濃度、沉降
                                                             雜及難處理之有機廢水，當半導體製程越先進，因更要求
           性良好的污泥顆粒，藉由污泥顆粒與上流的廢水充分接觸，
                                                             晶圓潔淨度，導致於IPA用量隨著製程演進而日趨上升，如
           將有機物質分解，產生CH 4 、H 2 S、CO 2 等氣體，而進流水流
                                                             圖3所示，預估N2世代，IPA用量將會是N16的16倍
           速與產生之氣體的擾動亦提供適當的混合，但是厭氧處理法
           有污泥馴養不易、對溫度的敏感度高等缺點，如需搭配好氧
           處理法串聯使用，擷取兩者的優點能達到更佳的處理效果(游
           惠宋，2006)。
           ② 厭氧與兼氧微生物薄膜系統(MCMFB)

              厭氧與兼氧微生物薄膜系統是利用厭氧與兼氧微生物進
           行污染物降解，此系統主要由厭氧槽、兼氧生物反應槽及薄                                     圖3、製程演進IPA使用量趨勢圖
           膜槽所組成。厭氧槽主要為甲烷菌生化代謝場所，好氧生物
           反應槽主要微生物為兼氧菌，其功能在去除厭氧槽出流水中
           的殘餘有機物，此系統之特性為利用一組薄膜，可以達到厭
           氧與好氧MBR之功能，同時薄膜具有高的抗積垢與抗結垢特

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