延續上周談到機械研磨(CMP)廢水的處理,目前國內研究可處理的方法有以下5種:化學混凝法原理、薄膜過濾法原理、電化學法原理、氣泡浮除法、磁分離法
延續前篇談到機械研磨(CMP)廢水的處理,目前國內研究可處理的方法有以下5種:
- 化學混凝法:
原理:利用混凝使廢水中二氧化矽顆粒去穩定化而相互凝聚,再透過慢速攪拌,促使膠羽碰撞集結成大膠羽,最後由重力沉降後去除。
操作成本:費用比例以污泥處理成本及藥劑成本最高。
- 薄膜過濾法:
原理:利用壓力、濃度或電位之差異,將污染物與水分子分離於薄膜兩端,達到淨化之目的。
處理效果:使用RO逆滲透對所有污染物皆有極佳的去除效率,過濾後的液體符合自來水或超純水製程標準。
操作成本:費用比例以處理藥品占六成最高,電力占14%次之。
- 電化學法:
原理:利用電子在陰陽兩極與溶液間流動引發的電化學反應產生能量,對水中污染物進行氧化、還原、混凝、浮除、電泳…等去除作用。
處理效果:可回收至灌溉用水、次級用水、冷卻用水及自來水用水。
操作成本:成本支出主要來自污泥處理與電能消耗。
- 氣泡浮除法
原理:利用氣泡與固體顆粒物相互接觸、黏著,使其形成比重小於水的凝聚物質,再藉由浮力原理達到固液分離的目的。
處理效果:可回收至生活雜用水、再生用水、灑水用水、景觀用水…等次級用水使用。
操作成本:主要支出為藥劑費用。
- 磁分離法
原理:利用磁力學異性相吸原理,帶正電帶負電的磁種顆粒與的二氧化矽顆粒相互吸引碰撞後形成較重顆粒,再藉由重力沉降或外加磁力去除。
處理效果:水中溶鐵及色度因氧化鐵釋出鐵離子而大幅上升,對於直接放流或進入後續回收系統處理皆造成負擔。
操作成本:目前暫無業界實例,處於實驗室階段,尚無法評估。
- 以「實廠應用程度」作為技術可行性之評分標準
- 最優:化學混凝法
- 經竹科管理局統計,以化學混凝處理CMP廢水占26.7%,實廠應用率最高
- 以「平均操作成本」作為成本優勢之評分標準
- 最優:磁分離法
- 能量消耗極低,且無需加藥、無需污泥處理、磁粉可重覆回收使用,故操作成本較浮除更低廉。平均成本1立方公尺小於13元
- 以「pH範圍及操作參數影響度」作為操作難易度評分標
- 最優:薄膜過濾法
- pH範圍廣大,pH值於2至12之間都可操作,且操作參數不需要調整,若阻塞時,只需以化學藥洗回復,且無機膜藥洗週期可達一年以上。
總結:薄膜過濾法技術可行性高、處理效能佳、操作簡單,為當前最佳處理技術。
資料引用來源:
■弘光科技大學環境工程研究所 蘇弘毅 教授
■何永隆 弘光科技大學環境工程研究所 碩士論文
■陳佳欣 國立交通大學環境工程系所 碩士論文
■張健桂 老師 環境科技實驗室 http://member.che.kuas.edu.tw/isaac/index.htm
■公隆化學股份有限公司
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