黃盟舜、梁德明、張冠甫、陳幸德 / 工研院材化所
分析國內工業面臨的水資源風險與環保挑戰，分析半導體、光電、化工、印刷電路板、金屬加工及食品畜牧等產業的水質需求與產業痛點，透過工業水循環技術平台，涵蓋生物處理、脫鹽與離子調控管理、無機資源回收、難分解有機物氧化與智能化控制等面向進行處理。同時透過客製化組合與智慧化操作，可降低能源與藥耗、提升氮、磷與金屬回收、水與鹽類循環利用效率，並減少污泥量。
【內文精選】
生物處理與有機廢棄物再利用：從低碳化去除到能源化整合
1. 生物網膜(BioNET®)
生物處理是去除有機廢水COD的核心技術，水科技研究團隊已從基礎去除有機物拓展至能源化、污泥減量與低碳除氮的整合應用，同時強化系統在高濃度與變動水質下的穩定性。BioNET®生物網膜以可壓縮多孔擔體提供高比表面積與良好固體截留能力，維持高生物量並形成高活性生物膜，對負荷波動與短水力停留時間具更佳韌性，出水更穩定。如圖一為BioNET®示意圖及二級放流水處理實廠設備，可作為低濃度廢水處理，亦能串接於二級程序後端以去除殘留難降解有機物及氮類污染物，已在原水處理與回收前處理展現良好成效。
圖一、BioNET®技術示意圖及二級放流水處理實廠設備
脫鹽程序與無機資源回收：高鹽與鹵水系統脫鹽與減碳技術
4. 薄膜蒸餾(MD)
在高鹽度且含氨氮或其他揮發性組分的系統中，薄膜蒸餾(MD)展現明顯優勢。MD以疏水微孔膜分隔高、低溫溶液，利用溫度差造成的蒸氣壓差使水蒸氣透過膜孔、溶鹽被截留，可應用於海水與廢水脫鹽、鹵水與溫泉濃縮、含氨氮廢液回收等。因不受溶解鹽濃度限制，且可結合廠內高溫廢水或廢熱，特別適合作為零排放末端的體積減量與資源回收技術。
難分解有機物與氧化處理：提升水質與降低污泥量的雙重任務
2. 流體化床Fenton(FBR-Fenton)
流體化床Fenton(FBR-Fenton)將均相Fenton、異相H2O2/FeOOH氧化與流體化床結晶整合於單一反應系統，如圖八為流體化床Fenton示意圖及造紙業實廠設備，適用於COD約500 mg/L以下的廢水。其於擔體表面生成穩定鐵氧化物，可在較低鐵鹽投加量下維持高氧化效率，並同步形成可回收晶體以降低污泥量與處理成本。
圖八、流體化床Fenton示意圖及造紙業實廠設備
3. 電化學除氯
在民生與製程用水中，餘氯雖具消毒功能，但過量含氯氧化劑若未移除，可能影響飲用安全、設備材質與高階製程。水科技研究團隊開發的電化學除氯技術，以電解還原直接將餘氯轉化為無害物種，全程無需加藥，亦不產生副產物，系統小型高效，能以批次或連續方式運行並容易整合至既有管線或儲槽，適用於淋浴、醫療用水、農業灌溉、休閒設施及濾材前端除氯，在不增加系統負荷下有效處理難分解有機物與餘氯，並降低化學污泥與藥劑使用，使整體水處理更具環境友善性與經濟性---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
★本文節錄自《工業材料雜誌》469期，更多資料請見下方附檔。