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辙生李
9 years ago
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1 水資源回收再利用 - 製程廢水及放流水回收 - 主講人孫順正副總漢華水處理工程股份有限公司

2 簡報大綱前言製程廢水回收系統放流水回收系統實際運轉結果結論 1

3 前言隨著水資源日漸缺乏, 工業自來水申請困難, 且每逢汛期, 因為原水混濁度飆升, 導致自來水斷水頻繁, 再加上環保意識高漲等因素, 增加工廠取得工業用水的成本, 為減少自來水用量與降低工廠排放總量, 將製程廢水及放流水做水資源回收再利用也就勢在必行為了讓資源能有效的利用, 公司除了既有之 KNOW HOW 外, 並且積極和國外相關產業進行技術上之合作交流, 以其於技術層面能在業界內取得領先地位, 並提供客戶最有效能之技術服務目前漢華於 UF 系統部分採用特殊之清洗機制, 並且在台灣已成功取得一項新型專利及一項發明專利, 而在低濃度有機廢水及放流水低濃度有機廢水及放流水處理系統的部分, 也已經成功取得一項新型專利 2

4 前言漢華在日月光中壢廠於 2005 年率先採用超濾 (UF) 技術回收製程之切割研磨水, 之後在中壢及高雄廠也陸續建置多套切割研磨製程廢水回收系統運轉至今, 產水水質佳, 穩定度高, 回收率更高達 90%, 充份達到減廢效能 2013 年日月光高雄廠因應擴建新廠 ( 第二園區新建廠房 ) 所需, 面臨水源不足放流水量增加等問題, 便規劃於楠梓加工出口區建置一套 20,000CMD 的放流水回收系統, 每天可回收 10,000CMD 至工業水池, 不僅減少廢水排放量, 也減少自來水使用量 2014 年日月光中壢廠也於 ABC 棟建置一套 7,000CMD 放流水回收系統, 將來預計每天可回收 4,900CMD 之 RO 產水回製程使用此套系統於今年上半年試車期間正好遇上桃園地區分區停水, 當時正好及時供水, 協助解決缺水危機, 讓日月光集團成為當時非常少數不用買水而能度過缺水危機的公司 3

5 簡報大綱前言製程廢水回收系統切割研磨廢水回收系統放流水回收系統實際運轉結果結論 4

6 切割研磨廢水回收系統簡介若回收水中含有較高較細的懸浮固體物, 例如切割或研磨廢水等日月光採用 UF 超濾去除矽粉末微顆粒 & 用 RO 去除 TOC 等, 將廢水直接回收至 RO 產水目前在日月光 & 聯測科技切割研磨廢水處理實績如下 : 日月光中壢回收系統包括 A 棟 & B 棟共 6 套, 總計可處理製程廢水 10,080 CMD, 可回收 >9,000CMD 日月光高雄回收系統包括 K5 K7 及 K12, 總計可處理約 4,080CMD 廢水, 可回收 >3,600CMD 最久的系統目前已運轉九年以上 ; 回收率均維持在 90% 以上, 產水水質良好,UF 膜差壓正常,UF 平均使用壽命超過 5 年聯測科技 UF 回收系統已運轉超過六年, 水量為 22CMH,UF 回收率均維持在 90% 以上 5

7 切割研磨廢水回收系統流程圖 A. UF 系統既有純水系統自來水池 B. UF 系統 RO 系統既有純水系統 RO 水池 6

8 中壢日月光切割研磨廢水水質進水及產水水質比較 : UF 進水 UF 產水 RO 產水 TOC <5 mg/l <1 mg/l <0.5 mg/l SiO 2 30~70 mg/l <15 mg/l <0.5 mg/l S.S. 150~900 mg/l <1 mg/l <1 mg/l 濁度 1000~5000 NTU <1 NTU <0.3 NTU 平均運轉成本 :6~10 NT$/ M 3 7

9 UF 原理說明 2. UF 系統去除水中濁度固體物固體物膠態物質及大分子有機體物全流式 UF 系統 (Dead-End) 採預防性清洗, 以水空氣空氣藥品全自動清洗, 使絲膜濾餅週期性的清除, 不讓絲膜形成永久性的污堵壓差,UF 膜在設計的運轉年限裡不會因清洗而傷害膜性能全流式過濾節省運轉成本減少過濾時的磨耗採用 RO 濃縮排水做為清洗用水, 大幅提升水再利用效率優異的耐藥性使系統異常時的清洗更具彈性 8

10 Crossflow Filtration 橫流式過濾 (Crossflow Filtration) 廢水與薄膜表面平行, 因為橫向流速, 薄膜表面會產生剪力, 使廢水不易在薄膜表面堆積濾餅操作時, 需大流量循環, 廢水橫向流動, 與薄膜持續摩擦, 矽粉末的磨蝕, 容易使 UF 膜破損 9

11 Dead-End Filtration 全流式過濾 (Dead-End Filtration) 廢水與薄膜表面垂直, 顆粒截留在濾膜表面, 形成濾餅, 這些濾餅可以藉由週期性的自動清洗而去除操作時, 粉末堆積在薄膜上, 不易產生摩擦與刮蝕 10

12 全流 & 橫流過濾比較表全流過濾橫流過濾系統流程簡單較複雜的排列操作耗能低高濃水排放批次式連續排放濾餅污堵隨進流量累積而增加濾餅厚度固定薄膜接觸狀況較無直接接觸易與薄膜摩擦 11

13 UF 進產水比較 12

14 日月光切割研磨廢水 UF 回收系統 UF 回收系統實績照片 13

15 日月光切割研磨廢水 RO 系統 RO 系統實績照片 14

16 聯測科技切割研磨廢水回收 UF 系統 UF 回收系統實績照片 15

17 簡報大綱前言製程廢水回收系統無機廢水回收系統放流水回收系統實際運轉結果結論 16

18 無機廢水回收系統簡介無機廢水為不含有機物 (COD BOD TOC 等 ) 之廢水一般而言大概是一般不含有機物的酸鹼廢水或是含酸鹼類的製程廢水, 通常具有導電度較高,pH 較不穩定等特性這類廢水回收, 首重在 ph 調整, 因此如何將 ph 值控制穩定是非常重要的且因原水多半導電度偏高, 因此如何能讓後續的 RO 系統不會阻塞, 以致需藥洗頻繁, 也是關鍵之ㄧ 17

19 無機廢水回收系統流程案例 : 茂迪太陽能廠鹼性 KOH 廢水回收此為鹼性無機廢水, 且原水中並無高 Particles 及高 SS, 故在 ph 調整後, 直接採用 RO 系統處理, 其流程為 : PH 調整槽 P P RO 系統 RO 產水槽 50um 過濾器 1um 過濾器濃排原廢水 ph 極不穩定, 關鍵在如何穩定 ph, 並於進入 RO 前做一些防止結垢的設計, 如此便能減少藥洗的頻率 18

20 茂迪太陽能廠鹼性 KOH 廢水水質進水及產水水質比較 : 原水 RO 產水 TOC 0.5 mg/l <1 mg/l 導電度 700 us/cm ~ 1500 us/cm 50 us/cm ph 4 ~ 12 總硬度 < 1.4 mg/l < 1.4 mg/l 氟離子 < 17.2 mg/l < 1 mg/l 鉀 < 323 mg/l ---- SiO 2 < 14.3 mg/l < 5 mg/l 19

21 簡報大綱前言製程廢水回收系統重金屬廢水回收系統放流水回收系統實際運轉結果結論 20

22 重金屬廢水回收系統簡介一般指的是含有 Zn 2+,Cu 2+ or Cr 6+ 等之重金屬之無機廢水回收, 特性為重金屬離子含量多一般係採用離子樹脂塔或採用 RO 系統將重金屬等相關離子移除而回收至製程用水 21

23 重金屬廢水回收系統流程案例 : 金居銅箔廠為鋅銅系廢水回收以離子交換樹脂塔去除重金屬離子, 處理流程為 : 多層過濾塔陽離子樹脂塔混床樹脂塔原水收集槽 P 純水收集槽活性碳塔陰離子樹脂塔 22

24 金居銅箔廠鋅銅系廢水回收水質進水及產水水質比較 : 陰塔出水導電度 2 us/cm 以下 (at 25 C) 混床塔出水電導度 0.2 us/cm 以下 (at 25 C) 23

25 金居銅箔廠鋅銅系廢水回收系統鋅銅回收系統實績照片 24

26 簡報大綱前言製程廢水回收系統放流水回收系統實際運轉結果結論 25

27 放流水回收簡介放流水回收系統核心採用薄膜設備對水質進行純化, 為保護薄膜設備不受 Bio-Fouling 以及 Polymer 之影響, 在前處理必須先降低 COD 以減少生物滋長的營養來源本系統採用較為經濟的生物前處理使 COD 下降, 接著利用過濾系統將水中大顆粒懸浮固體物去除, 再藉由超濾膜 (UF) 阻絕大分子有機物懸浮固體物膠態物質等接著經過紫外線殺菌 (UV) 設備, 保護後續逆滲透膜 (RO) 系統 26

28 放流水回收簡介針對 SS 不高, 但含低濃度 COD 之有機廢水或放流水, 採用特殊馴養方式之生物活性碳生物處理系統, 再加上已經很成熟的 UF 及 RO 系統, 可將已達放流水標準之放流水回收成工業用水, 甚至是 RO 水等級此放流水回收系統目前有二個實績 : 2013 年在高雄日月光 K14 中水回收設備工程, 水量 :20,000CMD, 回收率 :50%, 目前已完工試運轉 2014 年在中壢日月光 ABC 棟放流水回收工程, 水量 :7008CMD, 回收率 :70%,2015 年上半年度已完工試運轉 27

29 K14 中水回收廠流程圖收集各廢水廠放流水將化學需氧量 (COD) 進行固體懸浮物進行水質監控及調整控制在更低濃度 (SS) 的沉澱調勻池生物活性碳 BAC 沉澱池去除水體積較大的中懸浮固體砂濾塔 MMF 廢水工藝純水工藝純水工藝去除水中更細微之懸浮固體及細菌 UF 系統 UV 系統確保 RO 不受細菌影響效能 RO 系統去除溶於水中之物質 ( 重金屬離子 / 礦物質 / 鹽分子 ), 淨化水質 28

30 放流水回收設計水量及水質 K14 設計基準 ( 水量 :20,000CMD, 系統回收率 :50%) 混合放流水進水水質 : COD<100 ppm 銅離子 < 1.2 ppm 鎳離子 <0.4 ppm SS<30 ppm ph=6.0~9.0 導電度 <2,500us/cm 產出之回收水水質 : COD<8 ppm TOC<1 ppm SS<1 ppm 濁度 <0.5 NTU ph=6.0~8.0 導電度 <200us/cm 總硬度 <10 ppm 回收系統排放水水質 : COD<100 ppm 銅離子 < 1.8 ppm 鎳離子 <0.6 ppm SS<30ppm ph=6.0~9.0 平均運轉成本 :18~24 NT$/ M 3 29

31 中壢放流水回收流程圖放流廢水收集廢水廠放流水進行水質監控及調整調勻池 ph 調整池將化學需氧量 (COD) 控制在更低濃度生物活性碳池進行固體懸浮物 (SS) 的沉澱沉澱池中間水池去除水體積較大的中懸浮固體 SAF 去除水中更細微之懸浮確保 RO 不受固體及細菌細菌影響效能污泥濃縮池污泥貯槽污泥脫水機污泥 UF UF 產水池 UV PreFilter 2PASS RO RO 產水池純水系統 RO 水槽 RO 去除溶於水中之物質 ( 重金屬離子 / 礦物質 / 鹽分子 ), 淨化水質 ROR 水池逆洗水收集槽 ph 調整池 1 ph 調整池 2 快混池慢混池逆洗水沉澱池逆洗中間水池 MMF 放流池放流再生廢水暫存槽 Cu,Ni 樹脂塔 30

32 放流水回收設計水量及水質中壢日月光設計基準 ( 水量 :7,000CMD, 系統回收率 :70%) 混合放流水進水水質 : COD<100 ppm 銅離子 < 3 ppm 鎳離子 <1 ppm 總硬度 <200 ppm as CaCO 3 SS<30 ppm ph=6.0~9.0 導電度 <2,000us/cm 產出之回收水水質 : COD<1 ppm TOC<0.5 ppm SS<1 ppm 濁度 <0.2NTU ph=6.0~8.0 導電度 <10us/cm 回收系統排放水水質 : COD<100 ppm 銅離子 < 3 ppm 鎳離子 <1 ppm SS<30ppm ph=6.0~9.0 平均運轉成本 :15~20 NT$/ M 3 31

33 BPAC 原理說明 1. BPAC 系統去除水中 COD Bio-Powdered Activated Carbon: 生物 - 粉末活性碳, 由美國杜邦公司發展主要反應機制如下 a. 活性碳吸附 b. 生物膜之生物分解 c. 活性碳生物再生作用生物分解作用污染物 COD BOD 擴散吸附生物膜擴散脫附活性碳 CO 2 H 2 O 32

34 RO 原理說明 3. RO 系統去除水中導電度溶解性固體物溶解性固體物剩餘的有機物採用日本 TORAY 專為高汙染原水設計的新型 RO 膜 : TOUGH TM 紅膜強化的耐藥性材質使 RO 膜在 30 週期的酸 + 鹼清洗下, 依然維持高脫鹽率針對污水回收,RO 系統採 TORAY 高沖刷量設計, 大幅降低膜污堵機會 33

35 放流水回收實績高雄日月光 K14 實績照片 MMF 多層過濾器 34

36 放流水回收實績高雄日月光 K14 實績照片 UF 膜組 35

37 放流水回收實績高雄日月光 K14 實績照片 UV 36

38 放流水回收實績高雄日月光 K14 實績照片 RO 膜組 37

39 放流水回收實績中壢日月光 ABC 實績照片生物沉澱池 38

40 放流水回收實績中壢日月光 ABC 實績照片 UF 膜組 39

41 放流水回收實績中壢日月光 ABC 實績照片 RO 膜組 40

42 放流水回收實績中壢日月光 ABC 實績照片化學混凝系統 41

43 簡報大綱前言製程廢水回收系統放流水回收系統實際運轉結果結論 42

44 高雄日月光 K14 中水回收實際運轉結果廢水進流量回收供水量放流水量 ( 回收率約 50%) 43

45 高雄日月光 K14 中水回收實際運轉結果各廠進流水質 44

46 高雄日月光 K14 中水回收實際運轉結果 RO 供水水質 45

47 高雄日月光 K14 中水回收實際運轉結果放流水水質之一 46

48 高雄日月光 K14 中水回收實際運轉結果放流水水質之二 47

49 中壢日月光 ABC 放流水回收實際運轉結果進流廢水量回收供水量放流水量 ( 回收率約 70%) 48

50 中壢日月光 ABC 放流水回收實際運轉結果 ABC 放流進水, 回收 RO 產水 & 放流廢水 ph 49

51 中壢日月光 ABC 放流水回收實際運轉結果 ABC 放流進水 & 回收 RO 供水導電度 50

52 中壢日月光 ABC 放流水回收實際運轉結果 ABC 放流進水 & 回收 RO 供水 TOC 51

53 中壢日月光 ABC 放流水回收實際運轉結果 ABC 放流進水 & 回收後放流廢水銅離子 & 鎳離子 52

54 中壢日月光 ABC 放流水回收實際運轉結果放流水懸浮固體物 (SS) 53

55 簡報大綱前言製程廢水回收系統放流水回收系統實際運轉結果結論 54

56 結論漢華很榮幸能在此與各位先進分享自 2005 年以來在工業廢水再利用的經驗, 不論是第一套切割研磨製程廢水回收系統之設置或是水質條件更嚴苛的放流水回收再利用, 使用之技術均為針對台灣工業廢水再利用而設計製程廢水回收甚至於是放流水回收再利用, 在日益缺乏水資源的情況下, 勢必會佔有愈來愈重要的角色加強與國外的技術合作, 致力於技術的提昇及工程品質的精進, 是漢華一直以來秉持的信念, 成功取得多項技術專利, 更是我們對提升水源利用率最好的保障 55

57 Thank Youfor your attention

專題報告02-本縣養豬戶廢污水排放影響環境衛生情形-環保局

專題報告02-本縣養豬戶廢污水排放影響環境衛生情形-環保局宜蘭縣議會第 18 屆第 2 次大會本縣養豬戶廢污水排放影響環境衛生情形專題報告 104 年 11 月 10 日本縣養豬戶廢污水排放影響環境衛生情形專題報告壹前言在傳統養豬場的作業過程中, 習慣以大量清水來沖洗豬舍, 同時也會產生高