薄膜程序處理 CMP 廢水

產水水質與固體物去除率(Browne et al., 1999)。Ndiaye et al. (2004)比較了傳統混凝及掃 流 UF 過濾處理 CMP 廢水之優劣，顯示在固體物去除、單位處理面積及操作彈 UF 對水中的溶解性矽酸去除效果不佳造成濾液污泥密度指數(sludge density index, SDI)偏高，仍是後續 RO 處理之隱憂^{(林，2005；} Juang et al., 2008)。 (dissolved organic carbon, DOC)及溶解性矽酸^{(吳，2001；林2005)}。吳(2000)研究指出，前 混凝處理能減緩薄膜質傳係數的降低，對 UF 攔阻 DOC 亦有幫助。陳(2004)以前 混凝/膠凝程序合併截流過濾處理 CMP 廢水，得到以聚氯化鋁(polyaluminum

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chloride, PACl)做為前混凝對減緩薄膜通量下降有幫助，而添加微量之陽離子性聚 丙烯醯胺做為膠凝劑可放大膠羽顆粒減輕薄膜積垢現象。林(2005)研究各種不同 藥劑作為前處理手段去除水中之溶解性矽酸，其中以鎂鹽在高 pH 下生成之 Mg(OH)₂對水中矽酸有良好去除率，合併添加 PACl 可以再提升對矽酸的去除濾 並放大水中顆粒，但會使掃流過濾的通量衰減變嚴重，而截流過濾的結果則剛好 相反。陳(2004)以同步電混凝/電過濾法，期望藉由電混凝產生之金屬鹽類對水中 顆粒產生混凝使顆粒聚集，以增加電過濾的速度並減少積垢現象的產生，而其處 理後之濾液水質可達超純水系統進流水標準。

濾液回收部分，因研磨製程中大量使用超純水清洗使得 CMP 廢水比其他股 廢水更具有水回收利用的潛勢(Kim et al., 2002)。藉由 UF 薄膜處理產出之水質良好濾 液可回收取代自來水成為超純水製程補充水來達到水回收目標，可使超純水製程 更具有成本效益。比較以往廠內水回收多數用於次級用途，經 UF 薄膜處理後之 水具有較好的水質可供 RO 系統使用。研究也顯示 UF 薄膜適合做為 RO 系統的 前處理程序，延長 RO 薄膜的操作時間及壽命^(林，2005)。

由文獻整理得知，目前關於薄膜處理皆是以單一濾程為主，且目標多半放在 濾液的回收上，然而以目前做為 RO 系統補充水產水的成本仍高於使用自來水^(林，

2005)，而產生污泥之處置仍是一筆花費。故若能將水中研磨砥粒回收再利用，即

使產水成本較高但其經濟價值應能更剩過單獨的濾液回收，並能減少污泥處理成 本，將有助於提升經濟效益，其中薄膜處理法是現行 CMP 廢水處理方法中唯一 能以純物理方式進行固液分離的技術，可取得無藥劑污染之高純度固體物，使研 磨砥粒的物化特性不致太大變化。

表 2-4 薄膜程序處理 oxide-CMP 廢水之相關文獻整理

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(續) 表 2-4 薄膜程序處理 CMP 廢水之相關文獻整理

作者 方法概述 成果摘要

楊，2003 MF 薄膜外加電場之掃流電過濾/

電透析技術處理 CMP 廢水

外加電場過濾能提升 MF 產水率、提升水中金屬離子、帶電懸浮物之去除 率並產生電解水，但對導電度及溶解固體物去除率稍差。以 0.5 N NaOH 清洗薄膜表面矽的積垢能延長薄膜壽命，水回收率可達 85%以上，再經 RO 系統處理可在有效降低離子濃度

陳，2003

以同步電混凝/電過濾處理 oxide-CMP 廢水，電極釋放之鋁離

子混凝水中顆粒可增加過濾之效 能，使用孔徑 0.1 μm 薄膜

在 87.5 V/cm 及過濾壓差 2.5 kg/cm²的條件下有最高過濾速率，濁度可降 至 1 NTU 以下，處理之濾液可達半導體廠純水系統進料水標準，當電場大 於臨界電場時濾素會有下降之情形，過高之過濾壓差會導致濾速下降

熊，2004

以孔徑 0.1-0.45 μm 之薄膜外加電 場之掃流電過濾

濾速會隨電壓增加程線性上升，可大幅提升濾速，脈衝式電場約為固定式 及未施加電場之平均值。濾液品質隨孔徑增加而下降，經計算每噸廢水之 處理費用約為 33 元