应用钛酸盐奈米管以吸附移除废水中氨氮之研究 - 桃园市大学校院产业 .pdf

應用 鈦酸 鹽 奈米管 以吸附移除廢水中氨 環保簡訊 / 第 25 期 ■ 應用鈦酸鹽奈米管以吸附移除廢水中氨氮之研究 4-1 氮 之研究 應用鈦酸鹽奈米管以吸附移除廢水中氨氮之研究 賴 來輝 ，李中 光 ，劉新 校 ，邱惠敏 * 賴來輝，李中光*，劉新校，邱惠敏 萬能科技大學環境工程 系 萬能科技大學 環境工程系 桃園縣中壢市水尾里萬能路 號 32061 1 32061 桃園縣中壢市水尾里萬能路 1 號 *Tel: 03-4515811-55718, Fax: 03-4622232, E-mail: anthony@.tw *Tel: 03-4515811-55718, Fax: 03-4622232, E-mail: anthony@.tw 一、前言 一般來說，工業製造和養殖、屠宰、畜牧等行業均可能排放氨氮廢水，在台 灣，石化與電子產業之產值達 5 兆新台幣，佔GDP 約 40 % ，但其氨氮排放量 則約佔總氨氮排放量之 70% ，根據工業技術研究院對高科技產業所排放之氨氮 廢水的水質及水量之分析可知半導體產業所排放之氨氮廢水之濃度約 0.2 wt% ，水量約1000 CMD(12吋晶圓廠 ) ，LED 產業則為 2 wt% 及 30 CMD(磊 晶、晶粒廠 ) ，對PCB 產業則為 7 wt% 及 5 CMD(氨銅製程 ) ，太陽能光電產業 則為 1 wt% 及 50 CMD (MGW 產線) ，綜合而言，高科技產業廢氨水排放量接 近 1,000,000噸 / 年 (1 wt%) 。此結果亦顯示高科技產業之氨氮廢水排放濃度確 實偏高，需要進行妥善管制。依此，環保署發布「晶圓製造及半導體製造業放流 水標準」、「光電材料及元件製造業放流水標準草案」與「科學工業園區污水下水 道系統放流水標準草案」等，將氨氮納為科技業之管制項目，將分階段進行管制， 並訂定光電材料及元件製造業、科學工業園區污水下水道系統之放流水標準。除 原有管制項目外，主要係將氨氮分二階段列入管制，生物急毒性移入水污染防治 措施及檢測申報管理辦法，予以規範[1] 。 廢水中的氮常以含氮有機物、氨氮、硝酸鹽及亞硝酸鹽等形式存在，而水體 中的氨氮是指以氨水 (NH ·H O)或銨離子 ( NH )形式存在的化合物，氨氮是各類 3 2 4 型氮中危害水環境最大的一種形態，而其對水環境的危害則表現在多個方面的。 目前，廢水的一級和二級處理，雖然能去除大部分之 COD 及 BOD ，但對放流 水中的氮和磷，則由於經濟和技術方面的原因，大部分企業往往未對其作進一步 環保簡訊 / 第 25 期 ■ 應用鈦酸鹽奈米管以吸附移除廢水中氨氮之研究 4-2 之處理。但隨著水質法規的加嚴，如何去除廢水中之氨氮已變成一相當熱門之研 究領域。目前已有多種方法被發展出來用於從工業廢水中去除氨氮，例如：離子 交換法、反滲透、電滲析、氯化法、蒸餾、氨吹脫、焚燒、催化裂解、電化學處 理、土壤灌溉、藻類養殖、生物硝化等，在這其中，雖然生物脫氮是目前較常用 的一種方法，但其除了具有佔地大，高氨氮排放產業難以實施的基本缺點外，在 有些場合亦不適用使用此法處理，例如間斷性的小水量，或是高濃度的氨氮廢水 (像垃圾滲濾液) ，其中後者是因為過低的C/N 比