第二章 文獻回顧
2.1 水回收再利用現況與相關政策
2.1.1 水回收再利用現況
關於水回收再利用問題,政府於1994年的節約用水措施計畫明確列出「提 高用水效率與效能」及「健全用水管理與制度」作為節水政策之一,緊接著 配合推動亞太營運中心,維持我國經濟持續發展動力,並核定「現階段工業 用水發展政策綱領」以達成充分穩定供應工業用水的目標。於2004年在「挑 戰2008國家發展重點計畫」中,核定「水與綠建築計畫」之「積極推動節約 用水子計畫」工作內容,將推動合理水價與節約用水列為重要施政方針。於 2005,再核定「水資源永續發展政策規劃」,持續推動提升工業用水效率工作,
並訂定於2021年之前持續提高現有用水回收率至少10%。經濟部水利署訂定工 業用水政策綱領(2001),新開發的工業區需建置中水道系統,將廢水處理回 收再利用,並且利用工業用水的效率提升及管理,將工業用水回收率的32%
提升至2006的52%,最終提升到2011年的65%。行政院環保署於2009發表「環 境白皮書」,依據促進產業升級條例第6條,公司投資於自動化設備或技術、
資源回收、防治污染設備或技術、利用新及淨潔能源、節約能源及工業用水 再利用之設備或技術、溫室氣體排放量減量或提高能源使用效率之設備或技 術,得在其支出金額5%~7%額度內,自當年度起5年內,抵減各年度應納營 利事業所得稅額。
經濟部陸續推動工業節約用水之施政計畫及相關政策,將工業用水回收 率由 1990 年的 35%,提升至 2006 年的 52%,最後在 2021 年能達到 65%之用水 回收目標。目前產業界的節約用水,是以下列方案為主:冷卻水回收與提高 濃縮倍數,回收鍋爐排放水收集冷凝水,低污染純水回收再利用,逆滲透系 統濃縮液再利用,及尋求替代水源等。現也積極開發工業節水技術,並導入
「用水管理」及「回收再利用」等水資源管理觀念與技術,從以前的著重「水
源供給面」的作法,到將來的「水源使用面」管理方式,激勵業界合理用水,
表2-1 工業局2003-2005年推動工業用水效率提升工作之執行成效 單位:千噸
產業依照水資源用途與需求,工業用水如圖2-2所示,可分為如下五類:
冷卻用水(Indirect Cooling Water)、製程用水(Process Water)、鍋爐用水 (Boiler Water)、生活用水(Sanitary Water Use),及其他用水(Other Water Use)。
2.1.2 水回收再利用評估
針對健康、公共政策、回收經驗及技術、經濟等要素,並且對於不同 再利用的項目而有不同的處理標準,美國環保署對工業廢水回收再利用準 則予以規範,處理目標為:二級處理及消毒、BOD:<30mg/L、pH:6-9、排 泄物大腸菌<200/100mL 及殘餘氯:1mg/L。應用實例:冷卻水系統、工業 製程、鍋爐用水、建築用水等。我國針對工業用水回收水水質目前並無一 致的統一標準,現階段仍以自來水水質標準為基礎,飲用水水質為輔,不 同的行業別用水需求與用水用途可以依產品特性分別訂定更嚴格或較寬 鬆的用水標準。
各類工業用水中,以冷卻水塔內所需補給水所佔比例最高,往往可達 全部用水量之 1/4 ~ 1/2,若工廠回收再利用,可節約用水費用以提高水資源 的有效利用。但需增設處理流程,如薄膜分離系統等,方可滿足水質要求。
2.1.3 水回收再利用實例
林正新、王東垣(2002)估計晶圓廠或光電廠的純水需求量,約佔全 廠用水量的60%~70%。若將使用過的純水輸送至廢水處理廠,以及經過一 連串的處理流程後,若未回收而排放掉,對現今各廠區用水吃緊的情形而 言,為最不樂見的現象。若能對廢水特性予以分類收集,則廢水回收系統 在有規劃下,其回收率應可達全廠廢水量70%以上,回收後的水,可當作 工業用水再次循環使用。林義凱、周文朕(2003)針對台積三廠進行水回收 改善,於1999年製程回收率僅50%,在2001年更積極與工程部合作以調整 製程的方式,從源頭回收可再利用的水資源,2002年的節水成效顯示製程 水回收率從72.5%提升到77%。全廠回收率由56%提升到59%,而全廠的廢水 排放率從80%降至75%,不僅節省用水,更減少對環境的負荷,共投入1300 萬元工程改善費,但累計每年可節省2299萬元,得到顯著的節水成效。徐 毓蘭(2004)就產業的技術面、成本面、政策面作研究,分析廢水回收再利 用可行性,認為除選擇適當的回收技術外,也須從政策上的經濟誘因下進
行節水,使水再使用率、水再生利用率及用水總回收率,逐年達成2011 年工業用水回收率90%的目標,以解決工業用水的缺水危機。黃俞昌(2005) 針對新竹科學工業園區水回收再利用,科學工業園區管理局(以下簡稱科 管局)提出相關方法與策略,如用水計劃審核、訂定園區工業用水回收標 準及各類用水標的回收策略。科管局按建廠時程之不同,審查用水計劃輔 導廠商,協助其達成不同階段之節水要求,若以全園區之回收率來看,至 今年止每年回收用水量約可達2000萬噸/年之水量。尹季良(2002)在汽車 製造業用水中,以車體表面塗裝工程為最大用水工程,因此,塗裝製程水 的使用是規劃改善的重點,設備導入時即考慮到水的循環使用,因此塗裝 各清洗槽皆以不同等級的用水來規劃使用。除了工程內的回收外,也致力 於推動不同工程間水回收工作。透過跨工程回收的部分,每年可回收20%
的用水量,因此,每年可以回收5.6萬噸用水。林緯平(2003)研究認為半 導體工業節水重點,在於純水製程排放廢水再利用及使用過的純水回收,
力晶不但採用較環保之生產技術及原料,並在製程節水上,制定製程選別 回收分類管理系統,因依水質特性分別建立不同的回收處理程序而大幅提 升回收水量。在用水減量上,導入最先進省水製程設備,從最難突破之使 用源頭做起,在用水及回收上達到相乘效果。製程回收率86.9%,由8吋到 12吋晶圓,面積成長2.3倍,每片用水量僅增加1.2倍(由4.2m3/片增加為 5.0m3/片)。