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dc.contributor胡慶祥zh_TW
dc.contributor張育傑zh_TW
dc.contributor.advisor洪俊雄zh_TW
dc.contributor.author彭智平zh_TW
dc.contributor.authorPeng, Chih-Pingen_US
dc.contributor.other中興大學zh_TW
dc.date2009zh_TW
dc.date.accessioned2014-06-06T06:34:57Z-
dc.date.available2014-06-06T06:34:57Z-
dc.identifierU0005-2508200816495100zh_TW
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dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11455/5516-
dc.description.abstract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。zh_TW
dc.description.abstractAs 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.zh_TW
dc.description.tableofcontents目 錄 論文口試通過證明...................................................................................................I 致 謝......................................................................................................................II 摘 要..............................................................................................................................III 目 錄..............................................................................................................................IV 表目錄............................................................................................................................VII 圖目錄..........................................................................................................................VIII 第一章 緒論..................................................................................................................1 1.1 研究緣起.................................................................................................................1 1.2研究目的與方向......................................................................................................1 1.3田口式品質工程簡介..............................................................................................2 1.4研究架構執行流程..................................................................................................3 1.5 最佳化操作模式建構流程.....................................................................................6 第二章 理論基礎與文獻回顧...... ...............................................................................10 2.1 半導體產業簡介.....................................................................................................10 2.1.1半導體產業發展概況..... ...................................................................................10 2.1.2 半導體製造流程................................................................................................11 2.1.3半導體業廢水之處理.........................................................................................15 2.2 逆滲透法.................................................................................................................20 2.2.1 逆滲透法之原理及應用..... ..............................................................................20 2.2.2 逆滲透膜種類及構造........................................................................................21 2.2.3 影響逆滲透膜操作之因素................................................................................21 2.2.4 逆滲透法之優點及限制....................................................................................22 2.2.5 逆滲透法在廢水處理及水再生利用方面之應用與限制................................22 2.3 工業用水回收再利用.............................................................................................25 2.3.1 半導體產業用水回收再利用..... ......................................................................25 2.3.2 廢水回收再利用水質評估................................................................................28 2.4 含氟廢水簡介及處理技術.....................................................................................31 2.4.1氟化物的基本特性.............................................................................................31 2.4.2 氟化物的危害....................................................................................................32 2.4.3 氫氟酸的特性及危害........................................................................................33 2.4.4含氟廢水處理技術.............................................................................................34 2.5田口品質工程評估概念..........................................................................................36 2.5.1特性與原理........................................................................................................ 36 2.5.2 田口式實驗計畫................................................................................................40 2.5.3 標準直交表........................................................................................................40 2.5.4 直交表的解析度................................................................................................41 2.5.5 統計分析............................................................................................................43 2.6 歷年相關研究成果摘要.........................................................................................46 2.7 本研究應用田口式實驗設計法之說明.................................................................53 第三章研究方法……………........................................................................................55 3.1 實驗規劃.................................................................................................................55 3.1.1研究流程............................................................................................................ 55 3.1.2本研究因素水準之選定.....................................................................................59 3.1.3各處理單元操作最適化條件之建立步驟.........................................................60 3.1.4預期成果與結論.................................................................................................61 3.2實場背景及簡易流程..............................................................................................62 3.2.1廢水處理回收系統系統設備設計基準.............................................................62 3.2.2廢水處理回收系統設備操作規範.....................................................................63 3.2.3實廠廢水回收處理流程及採樣點說明.............................................................69 3.3 水質分析設備與方法.............................................................................................70 第四章 結果與討論......................................................................................................71 4.1操作參數之初步篩選與建立-低階水準直交表實驗確認分析..........................71 4.2最適化操作參數之建立-高階水準直交表實驗確認分析..................................74 4.3 操作最適化參數之驗證比較與分析.....................................................................80 第五章 結論與建議......................................................................................................85 5.1 結論.........................................................................................................................85 5.2 建議事項.................................................................................................................88 參考文獻........................................................................................................................90 表 目 錄 表2-1 RCA 配方與清洗目標(Chang and Sze, 1996)....................................................13 表2-2現有半導體及光電業氟系廢水處理方式...........................................................16 表2-3現有半導體工廠氟系廢水水質調查...................................................................16 表2-4 一般半導體製造工廠排水的種類(經濟部工業局,2001)..........................17 表2-5 國內外關於逆滲透法應用之相關研究.............................................................23 表2-6 廢水回收再利用技術.........................................................................................29 表2-7 冷卻水塔補充水水質建議值.............................................................................31 表2-8 標準直交表(蕭証元,2000)..............................................................................42 表2-9田口式實驗設計法應用於環工領域之論文......................................................46 表3-1 回收處理系統因素選定表.................................................................................57 表4-1 本研究初步試作因素、水準設計表..................................................................71 表 4-2 L8(27)直交配置表與實驗結果...........................................................................72 表4-3 L8(27)直交表實驗數據計算表............................................................................73 表4-4本研究初步試驗之確認試驗的RO產水回收率................................................74 表4-5 本研究處理操作最適化參數建立之高階因素水準設計表.............................75 表 4-6 L27(313)直交表配置及其數據統計表................................................................77 表4-7 L27(313) 直交表實驗數據計算表.......................................................................78 表4-8 本研究最適化之確認試驗的RO產水回收率..................................................80 表4-9 含氟廢水回收處理單元最佳操作條件參數表................................................80 表 4-10含氟廢水回收處理單元操作記錄表(未進行最適化操作參數前)..........83 表4-11含氟廢水回收處理單元操作記錄統計表.......................................................84 圖 目 錄 圖1-1 研究架構執行流程圖.........................................................................................5 圖1-2 模式執行流程圖.................................................................................................9 圖2-1 積體電路的製作流程(莊達人,1998).............................................................13 圖2-2 積體電路晶圓製造方塊流程圖(邱作基,1997;Zant,1996).............................14 圖2-3 含氟廢水的處理流程(莊永豐, 2001)..............................................................18 圖2-4流體化床的的處理流程(莊永豐, 2001)............................................................19 圖2-5 逆滲透過程及參數計算.....................................................................................20 圖 2-6半導體廠自來水用途流程(江岱叡,經濟部水利署網站)...............................26 圖3-1 回收處理系統影響因素之魚骨圖.....................................................................56zh_TW
dc.language.isoen_USzh_TW
dc.publisher環境工程學系所zh_TW
dc.relation.urihttp://www.airitilibrary.com/Publication/alDetailedMesh1?DocID=U0005-2508200816495100en_US
dc.subjectReverse Osmosis Recoveryen_US
dc.subject逆滲透回收zh_TW
dc.subjectwastewater containing HFen_US
dc.subjectOptimum Operating Conditionen_US
dc.subject氫氟酸廢水zh_TW
dc.subject最佳操作條件zh_TW
dc.title以逆滲透方法回收氫氟酸廢水之最佳條件探討zh_TW
dc.titleThe optimization of a hydrofluoric acid wastewater recycles reverse osmosis processen_US
dc.typeThesis and Dissertationzh_TW
item.languageiso639-1en_US-
item.cerifentitytypePublications-
item.grantfulltextnone-
item.openairetypeThesis and Dissertation-
item.openairecristypehttp://purl.org/coar/resource_type/c_18cf-
item.fulltextno fulltext-
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