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高科技產業含氟廢水與廢棄物循環應用

Turning Fluorine-Containing Wastewater from High-Tech Industries to Circular Business
期刊論文

台灣為全球半導體與顯示器等高科技產業之研發與製造的重鎮,在這些高科技廠中會大量使用氫氟酸,這些氫氟酸廢液最後進入廢水處理系統主要以化學混凝產生氟化鈣污泥,去除氟離子以達排放水標準,然而其水含量高、利用價值低,目前多以委託污泥清運處理。近年來循環經濟概念意識上升,如何將高科技產業含氟廢水再生資源化利用,已為不可忽略之重要議題。本文針對近年來高科技廠含氟廢水處理技術與再利用發展簡述說明,並分析國內相關應用的可行性。


【內文精選】
前言

1. 含氟廢水來源
台灣目前著重於發展高科技產業,除了原本的新竹科學園區之外,中部及南部也興建大型的半導體及光電業等高科技產業園區。積體電路半導體業、液晶顯示面板業與太陽能產業在製程中,均利用高純度氫氟酸(Hydrofluoric Acid)或氫氟酸混酸進行IC、TFT-LCD面板與太陽能矽晶片濕式蝕刻或進行表面清洗,透過清洗水或洗滌塔洗下排入廢酸收集系統,產生含氟廢水。一般含氟廢水氟離子濃度約1,000~3,500 mg/L,部分甚至可能大於10,000 mg/L以上。

含氟廢水回收再利用
1. 氟化鈣污泥再製水泥副原料
目前大部分高科技廠利用氫氟酸後產生之含氟廢水,此廢水經管線收集至廢水處理系統,以氫氧化鈉調整pH值至7.0~8.5,再以Ca(OH)2混合CaCl2反應,生成氟化鈣沉澱,再經壓濾機脫水過濾製成氟化鈣污泥。少部分氟化鈣污泥可作為水泥製造廠製程使用的副原料再利用。在水泥廠如台灣水泥、信大水泥與幸福水泥,皆利用氟化鈣污泥中尚含有部分水泥製程中之副原料,如氧化矽、氧化鋁、氧化鈣等成分,經過適當品質控制後,可替代部分副原料,再經研磨、旋窯高溫燒成(約1,450˚C)等程序,最後加入石膏後研磨,即成為水泥成品。氟化鈣污泥水泥成品資源化流程。


然而,根據行政院環境保護署「事業廢棄物申報及管理資訊系統」之數據顯示,107年之氟化鈣污泥總產量為30,052公噸,在水泥成品添加量僅0.45%下,且由於製作水泥添加使用在乾燥處理上有含氟氣體空污,對於既有水泥窯傳統設計有負荷不足的隱憂,以及製成的水泥有氟滲出的疑慮,因此相對添加使用量少,致使氟化鈣污泥去化有限。



作者:邱聖壹、張婷婷/工研院材化所
★本文節錄自「工業材料雜誌」393期

https://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=40283