林宜璇、許國恩、朱敬平／中興工程顧問社環境工程研究中心
高科技產業為削減廢水氨氮，積極採取源頭製程改善及化學品替代等措施，另搭配適宜之廢水處理及再利用技術，達污染減量與資源循環雙效。如利用氣提法及薄膜蒸餾法搭配氨氣吸收設備，可產製硫酸銨及氨水等，應用於工業用途；而離子交換法常用於TMAH之回收，可回收作為顯影劑再利用。目前高科技產業之放流水氨氮濃度均已符合標準，惟處理後產生之資源化產物受限於去化通路及品質要求，仍待持續精進突破，以完善氨氮廢水資源化循環再利用。
【內文精選】
前 言
新環保署自民國96年起考量含氮物質對環境之危害性及其管制為國際趨勢，爰展開事業廢水含氮物質調查，並自101年起陸續針對晶圓製造及半導體製造業(以下簡稱半導體業)、石油化學產業(包含石油化學業及石化專區專用污水下水道系統)、光電材料及元件製造業(以下簡稱光電業)、科學工業園區專用污水下水道系統和化工業之放流水標準訂定氨氮管制；另於106年針對原廢水具高濃度氨氮潛勢之金屬表面處理業、電鍍業、製革業(生皮製成成品皮者)、工業區污水下水道系統等對象增列氨氮管制。
針對高科技產業(半導體業及光電業)與科學工業園區專用污水下水道系統部分，放流水標準規定新設業者之氨氮管制限值為 20mg/L，而考量既設業者之氨氮污染改善需要較長時間，因此採兩階段管制方式，併提污染物削減管理計畫配套措施，第一階段和第二階段管制限值分別為 75mg/L和 30mg/L，兩階段管制限值均已生效(半導體業自104年7月1日、光電業及科學園區自106年1月1日起生效第二階段管制)。廢水中氨氮之削減議題愈加受到重視。
高科技產業廢水氨氮來源主要來自製程使用之顯影劑氫氧化四甲基銨( Tetramethylammonium Hydroxide; TMAH )、去光阻劑乙醇胺( Methyl Ethyl Amide; MEA )及N-甲基吡咯烷酮( N-methyl-2-pyrrolidone; NMP )、清洗劑氨水、蝕刻液氟化銨等含氮化學品；另光電業之發光二極體( LED )製造業磊晶製程會產生氨氣，若以洗滌塔處理廢氨氣即會產生氨氮廢水。高科技產業為減少氨氮進入廢水之負荷，優先採取源頭製程改善、化學品減量和回收再利用、化學品替代(如將清洗劑氨水改為丙酮)、TMAH等含氮廢水分流處理、含氨廢氣以電能熱解或氣提處理等改善方式，並同步增設或調整廢水處理設施，以削減廢水中氨氮濃度。高科技廠依廠內含氮物質來源及特性，各自評估採行適切之削減方案，目前各類含氮物質處理或資源化再利用技術均已有顯著改善成效。本文即針對具高濃度氨氮廢水且欲採取物化處理與資源利用之相關事業，提供一份扼要之技術回顧與現況以供參考。
高科技產業之氨氮廢水處理技術及資源化產物再利用現況
廢水氨氮處理技術主要可分為物理化學方式與生物處理方式兩類。物化處理包含氣提法、折點加氯、離子交換、化學沉澱法等；而生物處理方式則包含活性污泥法、薄膜生物反應器( Membrane Bioreactor; MBR )、厭氧氨氧化( Anaerobic Ammonia Oxidation; Anammox® )等。各處理方法之優缺點比較如表一所示，其適用之氨氮濃度則如圖一所示。以下就高科技產業常用之各氨氮廢水處理技術( Ammonia Nitrogen Wastewater Treatment Technology )以及資源化產物( The Products from Waste-to-Resource Transformation )再利用現況進行說明…以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
圖一、各氨氮廢水處理技術適用之氨氮範圍
★本文節錄自《工業材料雜誌》409期，更多資料請見下方附檔。