氫氧化四甲基銨(tetramethylammonium hydroxide, TMAH)和單乙醇胺(monoethanolamine, MEA) 均為有機胺,分別為高科技業微影製程(microlithography)中裡常用的顯影劑(developer)與去 光阻劑(stripper),
氫氧化四甲基銨與單乙醇胺基本資料
TMAH與MEA於原廢水中(通常為清洗所產生的酸鹼廢水)濃度可能介於數十mg/L至數百mg/L
TMAH與MEA均具有濃度無法反映於COD之特性(僅能以總有機碳方式測定其所貢獻碳濃度)(鄭華安等,2007) TMAH與氨水、氟化銨為高科技廢水中氨氮貢獻的主要來源。
中文名稱 英文名稱 簡稱 分子式
氫氧化四甲基銨 tetramethylammonium hydroxide
TMAH N(CH3)4 OH 單乙醇胺 monoethanolamine MEA C2H7NO
(三)、新興行業廢水處理
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3.有機胺(氫氧化四甲基氨及單乙醇胺)廢水
科學園區、光電業以及半導體製造業放流水標準已分別於開始管制氨氮,另外,南部科學園區則 針對區內各廠納管水之TMAH濃度設定60 mg/L之管制標準
TMAH和MEA相關管制標準
化合物 飲用水水質標準 放流水標準 納管標準 地下水污染管制 標準草案
毒性化學物質 毒性分類
TMAH 未管制 未管制 60 mg/L (南科)
未管制
--MEA 未管制 未管制 未管制 未管制
--(三)、新興行業廢水處理
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3.有機胺(氫氧化四甲基氨及單乙醇胺)廢水
目前的處理方式有2種:
(1)當其在原廢水中之濃度超過100 mg/L時,可在製程原廢水端使用陽離子交換樹脂塔(財團法人 中興工程顧問社,2011)直接進行處理,待陽離子交換樹脂飽和之後,再用酸將樹脂再生,產生 的氯鹽類濃縮液可送回特用化學品製造廠再作提煉;
(2)當其在原廢水中之濃度低且參雜有其他污染物之狀態下(例如:參雜有異丙醇等清潔溶劑之廢 水),則適合併同其他有機廢水以生物處理單元(例如:MBR)加以處理(黃淑君,2006)。
(三)、新興行業廢水處理
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4.含硼離子廢水
含硼廢水之來源
硼的應用極其廣泛,硼酸除了可以消毒、殺蟲、防腐外,工業上亦可用於製造玻璃、鈾料、琺瑯、
皮革、紙、黏合劑和炸藥,或使用於清潔劑的製造。
含硼廢水在電子產業和光電產業亦廣泛存在,例如晶圓半導體之摻雜物、偏光板製造廠中作為清 洗劑之硼酸,製造印刷電路板作為緩衝液、研磨觸控面板強化玻璃等。
(李中光,含硼廢水之處理, 萬能科技大學 環境工程系 教授, 桃園市大學校院產業環保技 術服務團講習會)
(三)、新興行業廢水處理
硼的特性(1)
硼主要是以硼酸(H3BO3)或硼酸鹽類(例如硼砂(borax,Na2B4O7·10H2O)、硬硼鈣石(colemanite,
Ca2B6O11·5H2O)、硼鈉方解石(ulexite,Na2B4O7·8H2O))的方式存在。
硼在水溶液中大部分以未電離的 B(OH)3 單體存在,但也有一部分 B(OH)3 與水溶液中的 OH- 結 合,生成 B(OH)4-,使溶液呈現微酸性(硼酸為典型的路易士酸),這兩種形式在不同的 pH 下可相 互轉化,如下所示:
H3BO3 + H2O → B(OH)4- + H+ PKa = 9.24
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4.含硼離子廢水
硼的特性(2)
在稀薄的溶液中,當硼酸根離子之濃度小於 0.02 M 時,水溶液中將只有單硼的硼酸及硼酸根離子 存在。
隨著硼物質濃度的增加,水溶液中之單硼物質間將會經由脫水形成 B-O-B 鍵結而開始聚合進而產 生多硼陰離子或高分子聚合物,如下式所示:
B(OH)3 + B(OH)4- → B3O3(OH)4- + B4O5(OH)42- + B5O6(OH)43- + xH2O
(硼酸+單硼酸根 → 三硼酸(triborate) +四硼酸(tetraborate) +五硼酸(pentaborate) +水 ) 這些單硼及多硼物質不但存在於水溶液中,其亦存在於結晶態及非晶態或玻璃材料中。
(三)、新興行業廢水處理
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4.含硼離子廢水
含硼廢水目前常碰到之問題 硼離子未列入水質項目
在電鍍廠或金屬表面處理業往往會使用到硼酸,其他製造業則會使用到硼酸鈉(例如玻璃 製造業)或是氟硼酸(HBF4,例如半導體業),但卻常常未將硼離子列入水措之水質項目中。
低估原廢水硼濃度及高估硼之去除率 案例:
硼酸使用量 3.4 Kg/day,水量 22 CMD 3.4 Kg H3BO3day?06 mg1 Kg?0.8 mg B61.8 mg H3BO3莙ay22 m3? m3103L=27 ppm B
但申請文件所列原廢水含硼濃度為 1.5~3 ppm,明顯偏低。
(三)、新興行業廢水處理
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4.含硼離子廢水
硼之管制標準
硼之管制標準目前是 1 ppm,雖然放流標準早已訂定,但由於之前環保單位並未嚴格執行稽查,因此 一般排放含硼廢水之廠商並未進行積極之處理,導致放流水之硼含量往往遠大於放流標準。
隨著環保單位稽查強度之加嚴及環保署所公告硼將分三階段管制的實施(分別為 109.07.01,12 ppm;
112.07.01,10 ppm;115.07.01,5 ppm),再加上目前對硼之去除並無真正符合經濟效益之方法,因 此發展有效且符合經濟效益之去硼方法已刻不容緩
(三)、新興行業廢水處理
硼的處理方法 酸、鹼沉澱法
硼選擇性離子交換樹脂 逆滲透膜技術
吸附法 電混凝法 萃取法
化學沉澱法
上述各方法的組合技術
硼化合物本身是殺菌劑(常常作為防腐劑),含硼廢水並不適合使用生物處理。
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4.含硼離子廢水
化學沉澱法(酸或鹼沉澱法)
此法是在水中加入無機酸或鹼,將硼轉化為難溶的硼酸或硼酸鹽而達到分離提取硼的目的,從目前的 應用狀況來看其頗適合用於含硼量較高的體系。
在加鹼沉澱法方面,在弱鹼性條件下,硼與金屬氧化物會反應生成難溶的硼酸鹽沉澱,例如以石灰乳 沉澱硼時可得到硼酸鈣(CaO·B2O3·6H2O)的沉澱產物,其反應主要受溫度、氧化鈣的品質及用量及 pH 值所影響。
在加酸沉澱法方面,主要原理即是利用硼酸在無機酸中溶解度小的特點來去硼,例如在溶液中加入鹽 酸或硫酸將硼轉化為溶解度較小的硼酸,從而分離出硼。通常水中所含硼濃度達到 2~3% 時便可使用 這種方法。
由於沉澱的不完全或沉澱的吸附作用不完全,使用此法僅約可分離 50~ 60% 的硼,為了提高硼的回收 率和較徹底地分離硼,通常將此法作為預處理,並與其他方法聯用來深度分離硼。
(三)、新興行業廢水處理
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安全管理
安全會議與公告
安全會議除了教育之目的外尚可增進員工與主管間之關係
受傷之報告及調查
任何受傷之情形應立即向上級報告,此不僅為程序上規定,
同時付予員工個人及法令上之保護
欄杆、扶手、蓋板
在直式梯式與樓梯上應避免受到污物、油脂等之污染,以防 滑倒,同時應具有合適之扶手,以便於攀扶