二、廢水處理現況說明
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產業別 製程 含銦、鉬、鎵原物料 廢水特性
➢ TFT-LCD產業製程使用含銦、鉬原物料,排放水質銦、鉬濃度較高
➢ LED產業製程使用含鎵、銦原物料,排放水質鎵、銦濃度較高
➢ 半導體產業排放水質亦含有低濃度之銦、鉬、鎵
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1.微量重金屬元素廢水 (郭本正、郭崇文,南科園區事業廢水特定成分-銦、鉬、鎵特性研究暨因應策略研訂,行政院國家科學委 員會, 100年度自行研究計畫)
(三)、新興行業廢水處理
園區各產業銦、鉬、鎵濃度及貢獻度
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項目 半導體
TFT-LCD LED
水量(CMD) 25,458 32,995 2,228
銦 濃度範圍(mg/L) N.D.~0.039 N.D.~0.183 N.D.~0.167
貢獻度(%) 17.9% 78.3% 3.8%
鉬 濃度範圍(mg/L) N.D.~0.012 0.084~1.91 N.D.~0.062
貢獻度(%) 0.45% 99.5% 0.05%
鎵 濃度範圍(mg/L) N.D.~0.011 N.D.~0.055 0.004~2.26
貢獻度(%) 9.0% 37.8% 53.2%
廠商排放特性分析
➢ 銦排放特性
✓TFT-LCD及LED廠商排水平均值均 低於0.1mg/L
✓廠商可採均流混合排放
➢ 鉬排放特性
✓ TFT-LCD局部廠商均值高於 0.6mg/L
✓廠商需進行相關減量工作
➢ 鎵排放特性
✓LED局部廠商均值高於0.1mg/L
✓廠商需進行相關減量工作
▲TFT-LCD及LED排放水質銦濃度範圍
▲TFT-LCD排放水質 鉬濃度範圍
▲LED排放水質鎵濃度範圍
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1.微量重金屬元素廢水
(三)、新興行業廢水處理
100年園區污水廠銦、鉬、鎵處理及排放情況
0.037 0.027 27.0% 2.0
鉬 0.327 0.319 2.4% 23.7
鎵 0.024 0.016 33.3% 1.2
➢污水處理廠檢測分析
✓100年1~10月平均處理水量: 74,305CMD
✓化學處理單元操作參數
⚫10 % PAC加藥量:150mg/L
⚫助凝劑加藥量:2mg/L
➢處理效率統計
✓統計100年1~10月銦平均去除率為27.0% 、鎵平均去除率為33.3% ,對鉬則 不具處理效果,平均去除率僅為2.4%。
✓分析園區以鉬排放量最大,為園區未來管制重點。
1.微量重金屬元素廢水
(三)、新興行業廢水處理
化學混凝程序對污水廠進流水銦、鉬、鎵去除試驗
✓銦濃度為0.0122mg/L,在 pH=8.0時,銦去除率較佳為43.2%。
✓鉬濃度為0.4690mg/L,在pH=6.0~9.0範圍時,鉬去除效果均不理想,
化學混凝程序對污水廠進流水銦、鉬、鎵去除試驗 去除率 56.2% 14.3% 62.3%~83.3%
效果不佳 原水濃度
差異較大
1.微量重金屬元素廢水
(三)、新興行業廢水處理
化學混凝程序對污水廠進流水銦、鉬、鎵去除試驗
化學混凝程序對污水廠進流水銦、鉬、鎵去除試驗
去除率 54.7%~55.9% 88.4%~90.2% 59.5%~63.3%
1.微量重金屬元素廢水
(三)、新興行業廢水處理
化學混凝程序去除銦、鉬、鎵之成本分析(污水廠)
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項目 混凝劑 增加操作費用
(藥品費及污泥費) 估算去除率基準
銦
PAC 6.7 元/m3 50%
氯化鐵 2.3 元/m3 50%
鉬
PAC 11.1 元/m3 僅能達到14%
氯化鐵 7.9 元/m3 50%
鎵
PAC 1.6 元/m3 50%
氯化鐵 2.3 元/m3 50%
1.微量重金屬元素廢水
(三)、新興行業廢水處理
事業廢水銦、鉬、鎵化學混凝程序試驗
pH=6.0 pH=7.0 pH=8.0
▲不同pH及加藥量鉬去除率變化圖
污水廠進流廢水 TFT-LCD含鉬稀排廢水
氯化鐵加藥(mg/L) 1,200(mg/L) 2,400(mg/L)
鉬去除率 88.4% 38.3%
磷酸塩 44.2mg/L 522mg/L
高磷酸塩耗用 FeCl3 ,減少
鉬去除效果
1.微量重金屬元素廢水
(三)、新興行業廢水處理
事業廢水銦、鉬、鎵化學混凝程序試驗
為50mg/L時,去除率可達到96.7 % ,每噸廢水增加之成本約0.6元。
✓使用PAC去除鎵具有較佳之處理效果,且增加之加藥成本及污泥清運
化學混凝程序對銦、鉬、鎵去除功能試驗結果 污水廠進流廢水混凝試驗最佳條件
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項目 銦 鉬 鎵
藥品 PAC 氯化鐵 PAC 氯化鐵 PAC 氯化鐵
加藥量(mg/L) 500 200 1,200 1,200 250 1,000
去除率(%) 56.2 55.9 14.3 90.2 83.9 73.1
TFT-LCD及LED廠商廢水混凝試驗最佳條件
LED廠製程調勻 含鎵廢水
TFT-LCD廠蝕刻 製程含鉬廢水
加藥量(mg/L) PAC 100 mg/L 氯化鐵2,400 mg/L
去除率(%) 98.4% 38.3%
建議 適用化學混凝 不適用化學混凝
建 議 使 用 離 子 交 換 樹 脂 濃 縮 回收處理
去除效果不佳
1.微量重金屬元素廢水
(三)、新興行業廢水處理
管制策略研擬
2.全氟化合物(全氟辛酸及全氟辛烷磺酸)廢水
全氟辛酸和全氟辛烷磺酸基本資料
斯德哥爾摩公約(Stockholm Convention)第4次締約國大會公告為列管之持久性有機物,
根據世界衛生組織化合物急性毒性分類標準,屬於中等毒性化合物,
PFOS大鼠口服半數致死劑量(LD50)為250 mg/kg,吸入1小時半數致死量(LC50)為5.2 mg/L;
PFOA具有毒性與生物累積特性(OECD, 2002)
中文名稱 英文名稱 簡稱 分子式
全氟辛酸 perfluorooctanoic acid PFOA C8HF15O2 全氟辛烷磺酸 perfluorooctane sulfonic acid PFOS C8HF17O3S
(三)、新興行業廢水處理
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2.全氟化合物(全氟辛酸及全氟辛烷磺酸)廢水
主要來自半導體製造和平面顯示器微影製程所使用之光阻劑、光酸產生物(PAGs)、界面活性 劑、抗反射層中的成分等,包含光阻、光阻去除液、稀釋劑、基板洗淨劑、光阻稀釋液、配 向膜等皆可測得此類成分(羅兆君,2008),並因清洗而被帶入廢水處理單元。
2006年,8家美國公司與美國環保署簽訂PFOA減量排放,預計於2015年全面中止PFOA的使用;
台灣光電半導體產業協會已於2010年完全廢除PFOS的使用,產業並已進行化學品替換使用。
(三)、新興行業廢水處理
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2.全氟化合物(全氟辛酸及全氟辛烷磺酸)廢水
我國對於PFOA和PFOS的現行管制標準
PFOS與PFOA不易藉由現有以活性污泥生物處理單元與活性碳為基礎的廢水處理程序移除,
未來,需經由源頭進行控管,以降低排放風險(環保署,2010、2011)
化合物 飲用水水質標準 放流水標準 地下水污染管制標準草案 毒化物毒性分類
PFOA 未管制 未管制 未管制
--PFOS 未管制 未管制 未管制 1,2