方法編號
－ － － NIEA W530.51C NIEA W517.51B NIEA W510.54B NIEA W210.57A
生化需氧量(BOD5) 水中生化需氧量檢測方法(BOD5分析設備) 懸浮固體物(SS)
7
肆、研究結果分析
光電產業廢水有機污染物質分析及水質指標探討
光電產業廢水有機污染物質分析結果
9
肆、研究結果分析
光電產業 製程廢水中TOC、COD、BOD5 光電產業TFT-LCD製程廢水中 產業 製程廢水中 、 、 測值之關連性
廢水種 類代號 A B C D E F 污水廠 進流水 TOC與COD 相關性回歸R2 值 0.81 0.84 0.83 0.83 0.61 0.83 0.62 TOC與BOD5 相關性回歸R2 值 0.79 0.63 0.48 0.74 0.66 0.54 0.24
3
壹、計畫緣起及目的
計畫目的
探討光電產業排放廢水之有機物質種類、特性及適 當之檢測方法。 分析園區光電廠商排放廢水之BOD5、COD及總有機 碳(TOC)等水質污染檢測指標的關聯性。 研擬台南園區光電產業有機廢水之管制建議方案 。
4
貳、園區光電廢水特性說明
光電產業TFT-LCD製程/原料 製程/ 光電產業 製程
簡報大綱
壹、計畫緣起及目的 貳、園區光電廢水特性說明 參、研究方法及實驗設備 肆、研究結果分析 伍、結論與建議
2
壹、計畫緣起及目的
計畫緣起
近年來南科園區光電產業快速發展，該產業所排放之廢 水量已佔園區總廢污水排放量七成以上。 光電產業製程使用大量有機溶劑，高濃度廢液於製程端 回收再使用，低濃度廢液排入園區污水下水道系統，增 加污水廠有機負荷及處理複雜性。 光電產業廢水所含特殊有機化合物，無法以環保署公告 之化學需氧量(COD)及生化需氧量(BOD5)水質指標檢測 方法反應實際污染程度。
期程/控制參數 進流水TMAH濃度,mg/L 曝氣槽水力停留時間,hr
第一期 程 45 9.0
第二期 程 45 4.5
第三期程 第四期程 70 4.5 70 9.0
12
肆、研究結果分析
光電產業有機廢水管制方案研擬
參考前述模廠試驗結果，並考量實際事業廢水特性、前處理設施 功能條件及其他產業廢水稀釋效應，建議排放水TMAH管制濃度可 再彈性擬訂，以兼顧經濟與環保效益。 建立光電產業有機性原物料之種類、特性及使用量資料庫，以掌 握管制重點與方向。 輔導鼓勵採行減量或回收再使用之措施。 研究建置光電產業廢水中特殊性有機污染物之檢測分析方法，即 時掌握廢水狀況採取適當之處置作為。 專案研究特殊性有機污染物之可行處理方式，建置最佳處理程序 及操作參數，提供園區事業及污水廠參考使用 檢討園區污水下水道容許標準暨收費標準之管制項目，研議增訂 廢水中特殊性有機污染物之管制濃度及收費之可行性。
MBR系統對各水質項目處理效率： 系統對各水質項目處理效率： 系統對各水質項目處理效率
(%)
平均處理效率 (%)
第一期程 第二期程 第三期程 第四期程
TMAH濃 濃 度45mg/L 水力停留 時間為 9 hr 去除率100 去除率 ﹪
100 80 60 40 20 0 TMAH COD BOD5 SS 項目
GC/MS ( Varian GC/ Mass spectrometer ) GC/FID ( Shimadzu GC-14B/ Flame Ionization Detector ) 離子層析儀(陽離子管柱) 水中總有機碳檢測方法－燃燒/紅外線測定 法(TOC分析儀) 水中化學需氧量檢測方法－密閉迴流滴定 法(COD分析設備) 水中總溶解固體及懸浮固體檢測方法－重 量法(SS分析設備)
台灣高科技產業的新希望 南科台南園區光電產業廢水特性研究 南部科學工業園區 暨管制策略研訂
行政院國家科學委員會 96年度自行研究計畫 年度自行研究計畫
95.07.17
97 年 4 月 1 日
研究項目：南科台南園區光電產業廢水特性研究 暨管制策略研訂 研究單位：南部科學工業園區管理局 研究人員：鄭華安、郭崇文、陳郁良、林永壽 指導人員：國立成功大學環境工程學系溫清光教授 研究期程：96年3月至96年10月
光阻塗布程序/光阻劑 顯影程序/顯影劑 去光阻程序/去光阻劑 相關清洗作業/特用溶液 光電產業TFT-LCD製程 常見之有機物原料種類
中文名稱 英文名稱 氫氧化四甲 Tetra-Methyl Ammonium 基銨 Hydroxide，TMAH 二甲基亞碸 乙醇胺 1-甲基-2砒咯啶酮 Dimethyl Sulphoxide， DMSO Monoethanolamime，MEA N-Methyl-2-Pyrrolidinone ， NMP
8
肆、研究結果分析
環保署公告之 環保署公告之COD、BOD5及TOC檢測方法分析 、 檢測方法分析 特殊有機物種TMAH及DMSO 特殊有機物種 及
物質 簡式 濃度 理論COD 實測COD 理論TOC 實測TOC BOD5 420 4.7 105 121 TMAH C4H13NO 200 實測值/理論值 1.1% 實測值/理論值 115% 358＊1 370 45 55.4 60.2 DMSO C2H6SO 180
實測值/理論值 12% 實測值/理論值 109%
針對光電產業廢水 而言， 而言， TOC水質 水質 指標於處理實務上 應用較BOD5及 應用較 COD具參考價值。 具參考價值。 具參考價值
ND＊2
註：1.單位為mg/L。 2.”＊1”以馴養後菌種測試值，若以市售一般菌種 之標準植種水分析則BOD5為ND。 3.” ＊2”分別以市售一般菌種標準植種水及馴養 過後菌種進行分析。
TOC與COD測值相關性回歸R2 介於0.61~0.84 TOC與BOD5測值相關性回歸~7月。
10
肆、研究結果分析
探討廢水中TMAH濃度檢測方法之適用性 濃度檢測方法之適用性 探討廢水中
分析方法：離子層析儀(IC)分析法 品質管制
檢量線 空白分析 查核樣品分析 重複分析 添加標準品分析
離子層析儀
實廠驗證
園區某科技廠 依原物料用量及排放 水量所推估之水質濃度 排放水實測平均濃度 61.0 mg/L 60.3 mg/L
11
肆、研究結果分析
台南園區光電產業有機廢水可行之管制方案探討
以94~95年間本局污水廠進行光電產業廢水之有機污染物生物 年間本局污水廠進行光電產業廢水之有機污染物生物 分解性測試結果資料， 分解性測試結果資料，探討去除效率及最佳化操作參數
根據光電廢水特殊有機物種生物分解性模廠試驗結 研擬園區光電產業有機廢水管制建議方案。 果，研擬園區光電產業有機廢水管制建議方案。
6
參、研究方法及實驗設備
檢測方法及實驗設備
檢測項目
二甲基硫(DMS) 二甲基亞碸 (DMSO) 氫氧化四甲基銨 (TMAH) 總有機碳(TOC) 化學需氧量(COD)
檢測方法(儀器) 方法說明(使用儀器)
光電產業製程廢水/處理程序 光電產業製程廢水/
含鉻廢水/還原處理 含氟廢水/添加氯化鈣，產生 氟化鈣結晶去除 酸鹼廢水/中和處理 染料廢水/電化學聚合及加藥 混凝膠凝浮除 有機廢水/接觸氧化法
單甲基醚丙 Propylene Glycol Monoethyl 二醇醋酸酯 Ether Acetate，PGMEA 異丙醇 丙酮 Isopropylalcohol ，IPA Acetone
13
伍、結論與建議
結論
光電產業原料有機物質會隨廢水排出者主要包括TMAH及 DMSO(分解衍生物為DMS)，其中以TMAH之使用量為大宗。 依廢水中有機物質成份分析結果顯示，TMAH平均濃度介於 10.1~32.3 mg/L，DMSO檢測濃度介於ND~35.3 mg/L，DMS 檢測濃度介於ND~4.3 mg/L。 TMAH及DMSO溶液之TOC實測值較理論值略高，實測值與 理論值比值依序為115%、109%；COD實測值較理論值明顯 偏低，實測值與理論值比值依序僅為1.1%、12%。 TMAH及DMSO有機成份溶液之BOD5測值無法測得，改以 經馴養菌種檢測仍僅TMAH溶液可檢出BOD5測值。由此發 現，總有機碳(TOC)測定法於光電廢水處理實務上應用較 COD及BOD5具參考價值。
檢測 項目 廠商 製程 代號 A B C D E F DMS(mg/L) 第一 次採 樣 0.7 4.3 1.2 0.1 第二 次採 樣 ND ND ND ND ND ND 第三 次採 樣 2.3 ND 0.4 2.1 ND 3.8 DMSO(mg/L) 第一 次採 樣 － － 35.3 15.7 8.8 － 第二 次採 樣 4.2 9.7 20.9 20.3 10.7 8.3 第三 次採 樣 7.4 6.9 23.5 21.3 11.5 8.8 平均 值 31.7 10.7 32.3 18.1 10.1 14.0 TMAH(mg/L) 最大 值 59.5 30.8 50.7 33.9 25.1 85.3 最小 值 14.8 ND ND ND ND ND 樣品 數 24 24 24 24 24 24
5
參、研究方法及實驗設備
研究方法
光電產業廢水中有機污染物質分析
以GC- MS分析光電廢水有機污染物質，初步掌握有機污染 物之種類及濃度。 光電產業廢水所含特殊有機污染物種以環保署公告之COD 及BOD5檢測方法分析，並將分析值與理論值比對探討。 分析光電產業廢水TOC水質指標濃度，並將TOC分析值與 COD及BOD5之分析值作相關性比對。 以離子層析儀(IC)分析易離子化之有機物質，建立準確及經 濟之分析方法，快速檢測光電廢水中有機物種含量濃度。
建議
目前園區光電產業廢水TMAH成份檢測，環檢所尚無公告檢測 分析方法，建議TMAH以離子層析儀(IC)分析法進行檢測分析。 逐步推動園區光電產業有機廢水管制方案。