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標題: 以逆滲透方法回收氫氟酸廢水之最佳條件探討
The optimization of a hydrofluoric acid wastewater recycles reverse osmosis process
作者: 彭智平
Peng, Chih-Ping
關鍵字: Reverse Osmosis Recovery;逆滲透回收;wastewater containing HF;Optimum Operating Condition;氫氟酸廢水;最佳操作條件
出版社: 環境工程學系所
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摘要: 
由於半導體晶圓製程程序十分複雜,因此製程排出之廢水種類及造成污染之化學物質相當多且繁雜,依照廢水成份特性大致上可以區分為酸、鹼廢水及含氟廢水兩大類,蝕刻製程中所消耗的氫氟酸,除了極少部份逸散外,絕大部份是伴隨著清洗廢水排入廢水收集系統。
為了要符合中華民國96年9月3日行政院環保署所公告之「放流水標準」中氟化物(不包括複合離子)的排放標準15.0mg/l,且半導體的用水量相當龐大,故半導體廠開始採逆滲透(RO)來回收氫氟酸廢水,但其回收效率普遍不理想。
有關本研究的實廠其原水水質條件茲說明如後:(1)原水溫度:25℃;(2)pH=8.4;(3)Calcium ion Ca2+=59.5 ppm as CaCO3;(4)Magnesium ion Mg2+=4.14 ppm as CaCO3;(5)電導度(Conductivity)=356μS/cm;(6)硫酸鹽 Sulfate SO42-=68.2 ppm;(7)氯鹽 Chloride Cl-=6.75 ppm;(8)氟鹽 Fluoride F-=5.77 ppm;(9)硝酸鹽 Nitrate NO3-=1.79 ppm;(10)鈉離子和鉀離子 (K-+ Na-)=20 ppm。
本研究採田口品質工程評估模式進行實廠操作條件及回收處理效率之操作改善,所建立之最適處理操作參數為,當MMF進水量控制在42M3/hr、NaOCl添加量3 ppm、NaOH添加量10 ppm 、RO進水pH為11、RO進水壓8kg/cm2 等條件,可維持較佳而且穩定之廢水回收處理效率,經過實際現場試驗之操作模擬處理效率可達到79.96%。
過去還沒有最佳化操作參數操作時其產水回收率僅為64.15%。但在本研究獲得最適化操作參數後,以連續一周之操作記錄統計其平均產水回收率為72.28%,有些微持續上升的趨勢,證明此操作參數具有持續性。

As a result of the complicated process of the semiconductor industry, there are various types of wastewater and chemical pollution produced during the process. According to the elements and characters of the wastewater, we can divide them into two main groups: acid/alkali-containing wastewater and fluoride-containing wastewater. Very little of the hydrofluoric acid would dissipate during the etching process. Most of them would be drained out along with the cleaning water into the wastewater collecting system.
The Effluent Standard on Fluoride (exclude Mixed Ionic) is 15.0 mg/1, announced on Sep. 3rd 2005 by Environmental Protection Administration Executive Yuan. Semiconductor process needs gallons of water; there would be lots of wastewater. In order to meet the standard, those factories start to use RO to retrieve the fluoride-containing wastewater. However, the results are not good enough.
The condition and water quality of the Raw Water in this research are as listed:(1)Raw Water Temperature:25℃;(2)pH=8.4;(3)Calcium ion Ca2+=59.5 ppm as CaCO3;(4)Magnesium ion Mg2+=4.14 ppm as CaCO3;(5)Conductivity=356μS/cm;(6) Sulfate SO42-=68.2 ppm;(7) Chloride Cl-=6.75 ppm;(8) Fluoride F-=5.77 ppm;(9) Nitrate NO3-=1.79 ppm;(10)K-+ Na-=20 ppm。
This research is based on the Taguchi Method to simulate the real factory condition and to improve the recycling efficiency in practice. The optimum operating condition would be: (1)MMF inflow = 42M3/hr;(2)NaOCl Amout = 3 ppm;(3)NaOH Amout =10 ppm ;(4)RO inflow pH =11 ;(5)RO inflow Pressure = 8kg/cm2 .In this condition, we can maintain a better and stable wastewater recycling efficiency within 79.96% after the experimental simulation.
Before having the optimum operating condition, the efficiency of the wastewater recycling would only be 64.15%. With the factors in this research, we continuously got 72.28% efficiency in average during one week, and even up more. Therefore we proved the operating condition is steadily and continuously effective.
URI: http://hdl.handle.net/11455/5516
其他識別: U0005-2508200816495100
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