1、电子厂务公用设备电子厂务公用设备废水系统学期报告废水系统学期报告科系班级：科系班级：进修部进修部 职二冷五职二冷五指导老师：指导老师： xxxx 教授教授学生姓名：学生姓名： xxxx ( ( 学号学号 2019 )2019 ) (第五组第五组)1谢谢观赏2019-8-29一、前言：一、前言：台湾地区大小河川计有台湾地区大小河川计有129129条，其中主要河川条，其中主要河川2121条，次要条，次要河川河川2929条，普通河川条，普通河川7979条。根据条。根据8989年环保署全省河川水年环保署全省河川水质监测结果显示，在质监测结果显示，在5050条主次要河川中，若以溶氧量、条主次要河川中，若
2、以溶氧量、生化需氧量、悬浮固体及氨氮等水质项目加以评估，约生化需氧量、悬浮固体及氨氮等水质项目加以评估，约有四分之一的河段受到中度以上程度之污染。有四分之一的河段受到中度以上程度之污染。水污染对各种用水标的之影响，主要为影响人体健康及水污染对各种用水标的之影响，主要为影响人体健康及污染自来水源，近数年来，自来水源受害程度更是年年污染自来水源，近数年来，自来水源受害程度更是年年升高。升高。民国民国8080年年5 5月月6 6日由总统公布施行水污染防治法后，日由总统公布施行水污染防治法后，特将台湾地区各类工厂特将台湾地区各类工厂( (含半导体厂含半导体厂) )、矿场及中央主管、矿场及中央主管机关指
3、定之事业产生之废水均列为主要的污染源。期望机关指定之事业产生之废水均列为主要的污染源。期望藉由积极控制水资源质量的作法，将排入水体之废水做藉由积极控制水资源质量的作法，将排入水体之废水做必要性之严格管制，使水资源能适合不同的需求用途必要性之严格管制，使水资源能适合不同的需求用途。2谢谢观赏2019-8-29半导体厂务公用设施简介：半导体厂务公用设施简介：高纯度气体供应系统半导体厂无尘室系统局部排放废气系统干燥空气供应系统制程冷却水系统真空系统中央吸尘系统纯水系统废水处理系统废水处理系统3谢谢观赏2019-8-29二、成因：二、成因：电子厂废水形成之原因，乃由于制程废液及厂务废水未能妥善处理而排
4、入水体中，导致于超过水体的涵容能力，水体无法进行自净作用，终于破坏水的质量，影响水体的用途。目前半导体电子厂废水处理系统所要处理之废水包括厂内生活废水及制程无机废液，而废液依其特性可概分为三类：4谢谢观赏2019-8-291.1. 含氟酸含氟酸废液之制程废水，主要内容物为HFHF及BOEBOE。2.2. 不含氟酸不含氟酸废液之制程废水，常见者为硫酸、氨水、双氧水、磷酸等。3.3. 其它其它厂务系统厂务系统所产生之废水，一般多为纯水再生排水及浓缩水、软水再生排水、废气系统洗涤排水等。5谢谢观赏2019-8-29三、概述：三、概述：电子厂产生之制程废液及生活废水会经由厂内污水下电子厂产生之制程废液
5、及生活废水会经由厂内污水下水道引入厂区废水处理厂后，先经过拦污栅、沈砂池水道引入厂区废水处理厂后，先经过拦污栅、沈砂池等物理处理单元设施去除废等物理处理单元设施去除废( (污污) )水中较大悬浮微粒、水中较大悬浮微粒、砂砾、杂物等，并随即进入调匀池调匀污水水质并调砂砾、杂物等，并随即进入调匀池调匀污水水质并调节水量，以提高后续之处理效率。节水量，以提高后续之处理效率。6谢谢观赏2019-8-29接着由调匀池再泵输废水接着由调匀池再泵输废水引入生物处理单元，于生引入生物处理单元，于生物旋转盘或接触式氧化池物旋转盘或接触式氧化池中曝气，并输氧进入废水中曝气，并输氧进入废水中以供微生物繁殖生长，中以
6、供微生物繁殖生长，使附着于接触滤材表层形使附着于接触滤材表层形成生物膜，藉微生物吸收成生物膜，藉微生物吸收分解废水中有机物质，有分解废水中有机物质，有效去除污水中之生化需氧效去除污水中之生化需氧量（量（Biochemical Oxygen Biochemical Oxygen Demand, Demand, BOD5BOD5）及化学）及化学需氧量（需氧量（Chemical Chemical Oxygen Demand,Oxygen Demand, CODCOD）。）。7谢谢观赏2019-8-29经过生物处理后之污水，继续进入化学处理单元中，经过生物处理后之污水，继续进入化学处理单元中，利用混凝
7、剂、助凝剂等，进行混凝、胶凝，使污水中利用混凝剂、助凝剂等，进行混凝、胶凝，使污水中的悬浮微粒（的悬浮微粒（Suspended Solid， 简称简称SS）形成较大胶）形成较大胶羽聚合，增加其沈淀效率，藉沈淀方式去除之。羽聚合，增加其沈淀效率，藉沈淀方式去除之。8谢谢观赏2019-8-29经过前述各单元妥善处理后之废水，由检验人员检测经过前述各单元妥善处理后之废水，由检验人员检测水体数据达到符合国家放流水标准之放流水，再经厂水体数据达到符合国家放流水标准之放流水，再经厂区专管排放至承受水体。各处理单元所产生之污泥，区专管排放至承受水体。各处理单元所产生之污泥，经由污泥浓缩池浓缩，并由脱水机脱水
8、后，制成污泥经由污泥浓缩池浓缩，并由脱水机脱水后，制成污泥饼运送卫生掩埋场掩埋，或再利用制成砖原料。饼运送卫生掩埋场掩埋，或再利用制成砖原料。9谢谢观赏2019-8-29四、废水处理单元：四、废水处理单元：电子厂废水处理单元依其处理程序及原理可分为物电子厂废水处理单元依其处理程序及原理可分为物理、生物及化学处理三部分，兹分述于下：理、生物及化学处理三部分，兹分述于下：10谢谢观赏2019-8-29(一一)物理处理物理处理(Physical Treatment)主要目的为去除水中的固体物，处理单元包括：(1)筛除：藉阻截作用去除水中大块固体物。 (2)沉砂池：去除废水中所含之砂土。 (3)调匀池
9、：调节废水流量及生化需氧量(BOD)与悬浮固体 物(SS)之负荷。 (4)混合：混合化学药品及气体，并使固体颗粒呈悬浮状。(5)沉淀：去除水中易沉降之SS，并具污泥浓缩作用。(6)浮除：分离与水比重相近之固体物与颗粒，亦可做生物污泥之浓缩用途。(7)过滤：去除经生物或化学处理过之微细悬浮微粒。11谢谢观赏2019-8-29图1 物理处理流程示意图12谢谢观赏2019-8-29(二二)生物处理生物处理(Biological Treatment )生物处理法系利用微生物来分解废水中复杂的有机物，以代谢作用来处理废水，其处理方式分为：(1).好氧处理好氧处理：利用好氧性微生物分解有机物。其反应过程如
10、下：氧微生物有机物 增殖细菌CO2水硝酸盐硫酸盐(酵素)13谢谢观赏2019-8-29(2).厌氧处理厌氧处理：利用厌氧性微生物分解有机物。其反应过程如下：有机物 增殖细菌增殖细菌(酸形成菌)有机酸氨、氮CO2水(甲烷形成菌)甲烷CO214谢谢观赏2019-8-29微生物生长方式：微生物生长方式： (1)悬浮生长式：微生物在液体中保持悬浮状态存活。 (2)附着生长式：微生物附着在惰性介质上(如塑胶、板、盘)存活，又称生物膜式。悬浮生长式(曝气法)附着生长式(旋转生物盘)15谢谢观赏2019-8-29图2 生物处理之厌氧-好氧流程示意图16谢谢观赏2019-8-29图3 生物处理之沉浸式薄膜系统
11、操作流程图 17谢谢观赏2019-8-29生物膜接触滤材使用方式：生物膜接触滤材使用方式：一、用于接触曝气法：一、用于接触曝气法： 乃是将滤材浸于曝气槽内之水中，并在槽内给予充分曝气，使流入的废水充分搅拌循环流动，而与滤材相接触。经一段时间后，滤材表面开始生长附着生物性污泥（微生物）而形成生物膜，利用该生物膜在好氧性状态下吸附及氧化废水中有机物质的处理方法。二、用于滴滤法：二、用于滴滤法： 祇须把滤材架空于废水池上，利用循环泵浦将废水依周期性的分散均匀滴下，当废水滴流通过此滤材一段时间后，滤材之表面形成一层胶状的微生物膜，利用此生物膜，可达到吸收废水中有机物质的处理功能。 18谢谢观赏2019
12、-8-29由于电子厂废水成份复杂，可能影响生物反应后之物质成份由于电子厂废水成份复杂，可能影响生物反应后之物质成份与浓度，加上水质与水量随时都有不同的变化。因此，目前与浓度，加上水质与水量随时都有不同的变化。因此，目前产业界的废水处理设施，多以一般传统的酸硷值、氧化还原产业界的废水处理设施，多以一般传统的酸硷值、氧化还原电位与电导度等化学仪器进行废水物化特性的调控，但这些电位与电导度等化学仪器进行废水物化特性的调控，但这些指标不一定可反应废水对生物的影响，并逐渐不符合监控日指标不一定可反应废水对生物的影响，并逐渐不符合监控日益复杂的电子厂废水处理要求。为了节省人力并实时掌握水益复杂的电子厂废水
13、处理要求。为了节省人力并实时掌握水质状况，国内、外已有许多单位开始运用质状况，国内、外已有许多单位开始运用CODCOD或或TOCTOC自动分析自动分析仪来取代人工操作，未来更朝向水质自动监控的方向发展。仪来取代人工操作，未来更朝向水质自动监控的方向发展。 19谢谢观赏2019-8-29(三三)化学处理化学处理(Chemical Treatment)化学处理的目的系为了净化水质，减少水污染的负荷，将有害物质转化成无害物质，以符合日趋严格之放流水标准，此处理方式亦属管末处理，处理过程包括： (1)PH之调整 (2)混凝与胶凝 (3)沉淀 (4)离子交换 (5)吸附 (6)氧化还原 (7)消毒特别要
14、提醒的是，适当选择和使用化学药剂处理废水，必须对化学药剂的特性、处理效果、加药方式和反应控制等加以了解，最后才能经济有效的达到处理的目的。20谢谢观赏2019-8-29过程说明：过程说明：(1)PH之调整：之调整： 酸性废水中和剂：苏打类(如氢氧化钠、碳酸钠等)、石灰类 (生石灰、熟石灰等)、石灰石等 碱性废水中和剂：硫酸(H2SO4)、碳酸气(CO2) 、烟道气等。(2)混凝与胶凝：混凝与胶凝： 混凝作用系指添加混凝剂于原水中，使废水中的胶体经由快混或慢混方式形成较大胶羽，以达沉降速度。(3)沉淀：沉淀： 沉淀作用即利用化学药剂加入废水中，使与污染物反应生成溶解度低的沉淀物，而予以去除。一般
15、药剂为石灰或苛性钠，可使金属形成氢氧化物的沉淀物。21谢谢观赏2019-8-29(4)离子交换：离子交换： 利用正、负离子交换树脂将废水溶液中之带电荷离子予以 去除，同时将等量电荷离子替代污染离子，以达净化要求。(5)吸附：吸附： 利用活性碳吸附作用，将污染物累积在活性碳表面而后清 除之。(活性碳种类计分：PAC粉状、GAC粒状、ACF纤维)(6)氧化还原：氧化还原： 目的在于使废水中的有害物质转变成无害物质。空气为最 廉价之氧化剂，而二氧化硫则是常用之还原剂。(7)消毒消毒 乃是将水中之致病微生物破坏或使其失去活性，惟不一定 完全灭菌，其方法计有化学药剂法、物理法、机械法及辐 射法。对象有细
16、菌、病毒、阿米巴蘘虫等。22谢谢观赏2019-8-29无机酸硷废水之物化处理技术无机酸硷废水之物化处理技术 1. 含氟废水之处理高浓度 HF ，污染质为 pH 、 COD 及高浓度 F 。依据我国现今的放流水标准氟浓度限值在 15 m g/L 以下，反观国际，例如欧盟已将氟化物明订为有害废弃物，我国迟早也将跟进列管。现在含氟废水的处理方式则包括化学沈淀、混凝吸附、离子交换、流体化床结晶等处理方法，目前园区商多以钙盐沉淀后混凝为主要去氟手段，其所形成之氟化钙奈米颗粒不仅难沉，且因其表面带高正电的特性，使得混凝剂无法有效去稳定性，且因过量加药产生大量污泥。流体化床结晶法为近几年开发之新式处理法，已
17、达到全自动化且零污泥产生的目标，其所形成之氟化钙结晶因纯度极高（含水量小于 10% ）可视为资源再进行利用。 23谢谢观赏2019-8-292. 研磨废水之处理 目前园区研磨废水的处理方式，多为传统的混凝沉淀。多数厂商乃将浊度较低的清洗研磨废水与浊度较高的研磨废液混合收集。其中低浊度之研磨废水，较诸自来水仍干净得多，以现有的薄膜程序处理技术方面而言，可以将之导入超纯水系统前端再利用，但机台端与后 CMP 清洗端混合后之 CMP 废水就会造成薄膜处理很大的负担。 传统化学混凝沉淀方式，在操作上亦遭遇到一定程度的困难，普遍有大量加药的现象，不仅浪费处理成本亦造成二次污染，违反工厂整体减废的原则，且
18、增加研磨废水回收利用的困难。薄膜分离水中微粒在国际上已有许多先例可循，唯在台湾尚未普及，故厂商多持观望态度。研磨废水除了单独处理外，亦有厂家将其并入氟系废水或酸硷废水一并处理。 24谢谢观赏2019-8-293. 酸硷废水之处理酸硷废水之处理含有杂酸、氧化剂、氢氧化铵及氟化铵等，污染质为 pH 、 COD 、 SS 及微量 F 。酸硷废水和经处理过之氟系废水、研磨废水及电镀废水集中排入中和槽中，中和槽须设置 2 3 座，不在同一槽内同时进行加酸及加硷的工作，避免过量加药的情况发生。酸硷药剂中和处理后再排入放流水槽，与生活污水汇流后排至联合废水处理厂。 酸硷值的调整看似简单，实则非常容易产生抵消
19、加药及追逐加药的现像，尤其当反应槽内控制点数不多时，一批批的废水 pH 落差造成感应帮浦时而加酸时而加硷，不仅浪费加药且造成废水盐度上升。另外，酸类的选择多用硫酸，因盐酸的使用使得氯离子有腐蚀管壁的危险。25谢谢观赏2019-8-29由于电子厂生产产品及制程类似，因此，本报告仅就半导体厂彩色滤光片及 TFT-LCD 所排放之废水做一介绍。 1. 彩色滤光片 彩色滤光片（ color filter, CF ）制程主要是进行彩色滤光膜的生产，将原料（二氧化硅玻璃基板）裁切成一定规格后，经由清洗区以清洁剂清洗表面，再送至 Cr-Film 成膜区，再经涂布上正型光阻、曝光区、显影区、蚀刻区、形成 BM
20、 Pattern 。再送至彩色滤光膜形成区，利用涂布彩色光组、曝光、显影、烘烤、去光组等制程分别将红、绿、蓝三种颜色成形于玻璃基板上。继而将光罩置于基板上，以紫外线照射曝光使基板上所需线路硬化，再利用碱性显影液去除为感光硬化之干膜。利用烘烤及冷却使线路与基板紧密结合，重覆上述制程数次，形成红、绿、蓝三种颜色，加以被覆、清洗及包装，即为彩色滤光片。其制程如图A所示。 26谢谢观赏2019-8-29影像护层洁镀清洗往工程区测试品管清洗一般废水一般废水排至废(污)水处理厂图图A 彩色滤光片制程以及废水产生流程图彩色滤光片制程以及废水产生流程图 27谢谢观赏2019-8-292. TFT-LCD 液晶
21、显示器制程又可分为薄膜晶体管液晶显示器（ TFT ）及液晶显示器（ LCD ）两种，分述如下：薄膜晶体管液晶显示器为先将玻璃基板经清洗区以清洁剂清除基板表面尘垢，防止杂质留存于基板上，接着经成膜区涂布闸极绝缘膜，并于上光阻区将薄膜光阻覆盖于绝缘膜上，于曝光区及显影区形成闸极配线及源极线之图形，显现图形之基板再经蚀刻区进行蚀刻，并于去光阻区以溶剂去除光阻。重覆以上过程数次后，经清洗及质量测试即成为薄膜液晶显示器，产品则与彩色滤光片继续制成液晶显示器。其制程如下图B所示。 28谢谢观赏2019-8-29成膜区上光组曝光显影蚀刻去光组一般废水排至废(污)水处理厂一般废水含硷废水含硷有机废水图图B 薄
22、膜晶体管液晶显示器制程以及废水产生流程图薄膜晶体管液晶显示器制程以及废水产生流程图 29谢谢观赏2019-8-29将基板与上述两种成品经清洗后送至涂布区涂布配向膜，接着加热硬化配向膜，使之与玻璃基板紧密结合，再经配向制程使之达到适当之预倾角，提高色彩对比，接着组装 TFT 基版与 CF 基板予以贴合，再经终烤区，使两片基板更紧密结合，再予以封装注入液晶，同时连接薄膜晶体管与画素电极、彩色滤光膜与配置共享电极，送至再配向炉，利用热能以达到液晶再配向之目的，最后再经品检区测试，即为产品液晶显示器。其制程如 图C所示。 30谢谢观赏2019-8-29图图C 液晶显示器制程以及废水产生流程图液晶显示器
23、制程以及废水产生流程图 废(污)水处理厂清洗区PU布配向处理清洗组合TFT及CF真彩色曝光液晶注入TET 彩色曝光进料(玻璃)综合废水综合废水31谢谢观赏2019-8-29结论：结论：由上述例举之电子厂制程中可以发现，电子厂主要制程废水除了厂内包含彩色滤光片及液晶显示器生产过程所产生之废水外，还有冲洗模块产生之废水，工厂内清洗、冷却用及防治设备之泄放排水，以及员工清洗地板排水、厨房清洗、人员作业后清洗等所产生之废水。依其性质又可分为含铬废水、酸硷废水、有机废水、染料废水、研磨废水等。另一部分为生活污水，则为员工厕所卫生冲洗用水后产生之污水。32谢谢观赏2019-8-29其中工厂使用之制程废水，
24、除少部分损失外，有一部份则回收至冷却、泄放及清洗用水等层次用水重复使用。冷却用水大部分因蒸发及飞溅而流失，其他类则统归为制程废水进废水厂处理，而厕所冲洗水部分则以生活污水处理设施处理后，汇流废水厂排放水一起排放。由此可知，废水中的主要污染物为显影液、剥离液、清洗液中所含的 DMSO 、 MEA 、 BDG （ butyl diglycol ）及 TMAH 、 IPA 等，大多为有机氮、硫类物质，大部分光电厂均采用生物处理来去除上述有机物，其中，尤以 TMAH 在高浓度下会对微生物产生抑制而需特别注意。33谢谢观赏2019-8-29其中工厂使用之制程废水，除少部分损失外，有一部份则回收至冷却、泄放及清洗用水等层次用水重复使用。冷却用水大部分因蒸发及飞溅而流失，其他类则统归为制程废水进废水厂处理，而厕所冲洗水部分则以生活污水处理设施处理后，汇流废水厂排放水一起排放。由此可知，废水中的主要污染物为显影液、剥离液、清洗液中所含的 DMSO、MEA、BDG （ butyl diglycol ）及 TMAH 、 IPA 等，大多为有机氮、硫类物质，大部分光电厂均采用生物处理来去除上述有机物，其中，尤以 TMAH 在高浓度下会对微生物产生抑制而需特别注意。34谢谢观赏2019-8-29报告完毕、报告完毕、敬请指教！敬请指教！35谢谢观赏2019-8-2936谢谢观赏2019-8-29
