水处理技术设计指南

1、水處理程序設計指南鍾政諺 一、淨化處理二、軟水處理三、飲用水處理四、鍋爐用水處理五、醫療用水處理六、醫藥用水處理，生化用水處理七、食品飲料用水處理八、實驗室用水處理九、電著電鍍用水處理 十、海水淡化處理 十一、電子廠超純水處理 十二、冷卻水塔 十三、 回收十四、電子廠 處理 十五、電子廠酸性廢水回收處理 十六、封裝廠切割廢水回收處理 （參考用 ） 十七、封裝廠研磨廢水回收處理 （參考用 ） 十八、晶元廠廢水回收處理 （參考用 ） 十九、水處理單元特性說明 二十、水處理需求調查資料表 二十一、水量平衡計算 二十二、水處理系統之管理 二十三、水處理發展之趨勢 二十四、水處理書單二十五、其他 二十六

2、、附錄一 . 淨水處理 :淨水處理之作用及目的一般淨水處理指將原水做初步之淨化處理，許多地區並不提供工業用水或自來 水，因此需就近引進水源。並視水源之情況實施初步之淨化。即稱之為淨水處理。 淨水處理之要求為將水質處理至自來水標準，通常並不牽涉到脫鹽（）程序。其主要要求為脫色、脫臭、除鐵錳、消毒、降低濁度等。淨水處理後水質要求，可參考台灣省自來水標準。淨水處理之程序：地面水之淨水處理:地面水受季節及氣候變化，其進水水質變化較大。在水質調查部份最好有全年度 之水文調查資料，以便於掌握設計變數。一般之處理程序如下：.沉砂：原水引進通常挾帶泥沙及雜物，通常於進水口處設置欄柵阻攔雜物，原 水進入一緩衝池

3、中，將挾帶之泥沙沉澱。.過濾：此處過濾常採用重力式過濾，凝集加藥亦有時合併使用。.加氯：加氯之主要作用在於氧化及消毒，採用加氯法之優點在於殘餘氯仍有持 續之殺菌能力。一般加氯法皆採用折點加氯法。但最大加氯量不超過 一般加氯後之餘氯量為。輸送：將淨化水輸送至下一製程。最典型之應用為自來水公司之淨水場。本公司之客戶中例如苗栗長春石化之原水 即採用後龍溪之伏流水，即經上述之處理程序。地下水之淨水處理:地下水一般鐵錳含量較高，濁度較低，其水質較穩定，淨化處理並須針對水質情 況設計。大部份之地下水淨化流程如下：粒去除。2. 氧化：經除砂後，隨即添加漂白水（折點家氯法）加氯氧化，或使用臭氧氧化，亦有採用三

4、至四層之氣曝塔實施氣曝氧化。其目的為將水中之二價鐵氧化 為三價鐵，即可凝集沉澱。3. 沉澱：經氧化後，大部份鐵錳即氧化沉澱，此時可添加助凝劑及高分子來加大其顆粒，水中之其他小顆粒及膠羽亦可變成大顆粒沉澱。4. 過濾：沉澱池之上層澄清液再經多層過濾器過濾即可得到淨水。5. 除鐵錳：如對鐵錳要求程度較高時，可在多層過濾器後設置錳紗過濾器（）過濾，錳砂過濾之設計參數與活性碳相同，一般希望其 過濾流速約為。錳砂經一段時間使用後，其效果降低時，可 使用過錳酸鉀（強氧化劑）再生之。地下水經淨化處理後，其處理效果鐵錳含量通常 <以上之淨水處理常用之設計方式，常採用澄清池（或稱快速凝集沉降池）及重力 式

5、過濾器()視其水量及場地之大小決定程序之配置，一般因有加氯或臭氧添加， 設備皆設置於室外。二.軟水處理：軟水之定義：水中之總硬度 > ，即稱之為軟水。軟化之程度視使用者對硬度要求而定，而軟化程序之選定亦隨原水水質及軟化程 度不同而異。廣泛之說法為凡可將水中之硬度去除之程序皆可稱之為軟化程序。使用藥品例如：偏磷酸鈉或抗垢劑等，並無法降低水中硬度，不能稱之為軟化。 軟化程序之種類：以下之程序皆可達到降低硬度之效果。1. 煮沸或蒸發2. 石灰軟化法()3. 天然沸石軟化4. 陽離子交換樹脂5. 納濾()或逆滲透法6. 電透析法()其適用時機及流程安排茲分述如下：1.煮沸或蒸發法：使用煮沸法一般

6、只能去除暫時硬度，而無法去除永久硬度。蒸發法則可去除所有硬度。不論使用煮沸法或蒸發法。因為其能源消耗量大，故適用於廢熱充裕或能源充裕 之地區，如產油國家。煮沸法程序：之程度。結冰法：市場上亦有使用冷卻至結冰之方式來達到脫鹽及軟化之效果。使用此法只可去除暫時硬度，因此要提高去除硬度效果時，則必須添加大量蘇打 （）,使用石灰軟化法時會產生大量之污泥3.天然沸石軟化法：天然沸石之功能與鈉型陽離子樹脂一樣。皆可實施離子交換功能。其使用方式亦 同樣使用鹽水再生。由於離子交換樹脂之通用。目前此法已經少人使用。使用陽離子交換樹脂軟化為目前最常用之軟化方式。其優點為處理後之硬度可降 低至以下（此為軟化樹脂系統

7、常訂定之軟水規範）其流程如下：陽離子樹脂之選擇。視水中鹼度決定使用弱酸或強酸型。5.鈉濾（）或逆滲透法：（）或稱之為（鬆式）為對二價（含）以上之離子去除率高。而單價離子去除率低之薄 膜。其截距分子量（）範圍為分子量？，視其用途而異。一般說來。（）對硬度之去除能力為以上。對單價離子包括之去除率為 ？。，故在之濃縮側較不易產生之沉 墊。有時又稱之為軟化。逆滲透對離子之去除率可達以上。當然亦可達到軟化效果。其流程如下：排水產水產水.飲用水處理:電透析（：）:電透析（大陸稱為電滲析）為使用直流電場驅動離子透過選擇性之離子交換膜，以 達到去離子之效果。電透析之原理為法拉弟定律 （。）其去離子之效率與操作

8、電 流有關，通常可達以上。其流程如下:進水飲用水之需求等級並不高，世界衛生組織之規範為總溶解固體（），即可作為飲用水。但某些水源缺乏地區總溶解固體（）仍有人飲用。國內對飲用水之規範主 要限制在於重金屬含量、大腸桿菌、色度、臭度等。因此。飲用水之處理只要慎選水源。經過淨水處理後即可提供為飲用水。市面上飲用水之商品可大致分為三種：1. 包裝飲用水2. 礦泉水3. 加味飲用水1. 包裝飲用水：水源水質經過處理後，包裝販賣之飲用水。例如：杯水，桶裝水。或瓶裝水，蒸 餾水等。市場上之包裝飲用水目前之製程皆以為主。國外亦有使用電透析系統生 產。市面上之XX純水、xx蒸餾水或XX杯水等。都是採用逆滲透系統製

9、造。其要求標準請參考”包裝飲用水標準礦泉水:對礦泉水有較嚴格之定義。一般之規定為規範礦泉水之水源為不受污染之水源。 水質檢驗項目計有項。對水源地區固定範圍內亦有嚴格之規定。而礦泉水製造包 裝過程亦規定只能以物理過濾方式處理，不能改變水質為原則要求。因此市場上 礦泉水之價格通常較包裝飲用水為高。因為合格之水源難找。目前，台灣地區合 格之水源為統一礦泉水（瑞濱麥飯石礦），台北縣深坑之”一之汨”礦泉水（屬麥飯石 礦泉水），新竹”竹寮山”礦泉水,宜蘭礁溪悅氏礦泉水等四處。在規定之前。宜蘭 礁溪及埔里為國內礦泉水主要產地，但從規定後。只有水源通過標準之廠牌可使 用”礦泉水”外，其他品牌皆不得使用礦泉水。

10、只能稱為包裝水。其製程大致如下：1*>1*11>11<r紫外線臭氧充填包裝_有些進口之礦泉水，其水源並不一定符合規定。但因各地區之特性不一，而在商 品上強調其特性，例如從冰山取出溶解之礦泉水等。法國知名之”沛綠雅”礦泉水，以藍色水滴造型瓶子及含天然氣泡聞名，其水源因 含有少量”苯”（）故處理流程亦採用活性碳過濾以吸附苯。.加味包裝飲用水：基本上為包裝飲用水再加入其他風味之香料。有些則加入二氧化碳作為蘇打水。 包裝飲用水處理流程設計注意事項：除一般之水處理系統外，在後段充填部份，配管應使用衛生級配管。 系統必須設計有裝置，及定期消毒裝置。衛生級之定義：.材質為系列以上.接液部份

11、之表面粗糙度等級須達（卩）以上 接液部份不可有死角（）:中心線平均粗糙度等級以上：精切面： 經一次或多次精密車、銑、磨、搪光、研光、擦光、拋光或刮、絞、搪等有屑切 削加工法所得之表面，幾乎無法以觸覺或視覺分辨出加工之刀痕。四.鍋爐用水處理：鍋爐用水之純度視鍋爐之壓力等級而定。一般在2以下之鍋爐，使用軟水即可 如作為汽電共生用水，其水質要求等級相當於超純水。鍋爐用水之考量為避免爐管腐蝕或長垢，因此一般要求軟水之硬度為以下如作為汽電共生用水。其要求一般如下電導度： < 卩.:<（）腐蝕及重量不均汽電共生對水質純度要求主要之原因為避免高精密度渦輪 衡，高速運轉下產生運轉異常而損壞。汽電共

12、生用水處理請參考第十一章：電子廠超純水系統五、醫療用水處理:醫療用水主要分為醫療器材使用及醫療行為使用二大方面。一般用途之醫療用水、通常其水質要求不高，菌落數要求為V如有特殊要求，通常參考之水質標準如附錄之試劑級用水標準標準等，針對各類標準，加強其殺菌、去、除熱源等處理程序。 血液透析用水處理： 其要求水質標準通常為以之要求為標準在洗腎室之規劃上。通常設計上必須要知道水量之計算 洗腎機之用水11比例一般為液：液：水=（） 調配後之透析液電； 故一般以病床數計I（病床數X）+其他用途（）=規劃水約為4之規劃如下:1血液透析用水處理處理耳程： 一洗腎機製藥業及生化科技用水需求，請參考第二十六章附錄

13、之水質標準表，或依照製程 用途需求訂定。其主要重點在 （除熱源）或除菌。因此在後段製程中超過濾為必 要之設計單元。其水處理製程通常如下:1. 調理用水一般作為食品製程中之添加或清洗等用途，如作為添加入食品或飲料 中，因調理食品添加物通常含有養份。為達殺菌效果，有些製程則加蒸汽或熱水。所以調理用水通常處理至軟水即可。2. 包裝水及礦泉水如第三章飲用水處理說明。八、實驗室用水處理九、電著電鍍用水處理十、海水淡化處理十 、電子廠超純水處理十二、冷卻水塔十三、回收十四、電子廠 處理十五、電子廠酸性廢水回收處理十六、封裝廠切割廢水回收處理（參考用）十七、封裝廠研磨廢水回收處理（參考用）十八、晶元廠廢水回

14、收處理（參考用）十九、水處理單元特性說明二十、水處理需求調查資料表二十一、水量平衡計算二十二、水處理系統之管理二十三、水處理發展之趨勢二十四、水處理書單二十五、其他二十六、附錄：1、水質標準：試劑級用水（）：試劑級用水為適用於實驗室化學分析及物理測試用I:適用於最高精密度要求之設備如（）原子吸收光譜儀、（）火焰式吸收光 譜、微量金屬分析、酵素反應、電泳步驟、（）離子色層分析、（）高效率色 層管柱、細胞培養、介質準備、（）氣相色層分析、（）及（）電子顯微鏡。U:適用於大部份不受微量有機物影響之分析步驟，包括試劑調配及醫學用途 染色或染料。川：適用於大部份之實驗室調配。W:適用於大量低純度需求用水

15、，如人造試劑之補充、清洗水等。試劑級用水（）性質CInIV電導度卩比電阻Q?生菌數（致熱源）:其值視所使用之儀器規定。（）美國藥典標準：第版（xxn）（xxm主要規定水質比電阻與之關係。）級純水主要適用於準備作為添加載體之成份，並作為消毒添加物之型式用水，本 規定需求程序中之材質可通過消毒滅菌測試或設計其純水已處理至消毒滅菌狀 態並可防止微生物之污染。針劑用水：用於作為針劑或點滴之溶劑。必須經有最終消毒滅菌步驟，以將微生 物污染降至最低，或預先將純水消毒殺菌，並保持其水質於殺菌狀態。xxn性質C純水針劑用水比電阻Q總溶解固體（註）?重金屬總鐵顏色無八、無八、味道無八、無八、氧化物質通過測試通過測試微生物通過殺菌標準測試大腸桿菌類無八、致熱源，註：XXM另有規定檢測xxm純水及針劑用水標準（生效）第五次補充修訂 件效）第八次補充修訂（生效）?取消取消（以電導度取代）取消（以電導度取代）取消（以電導度取代）取消（以電導度取代）取消（以電導度取代）重金屬取消（以電導度取代）氧化物質粉紅色粉紅色取消取消（以電導度取代）電導度卩細菌（）純水細菌（）針劑無八、致熱源，針劑.生物醫療用水（）:生物醫療用水適用於藥劑調配，生化醫療，化學，及醫療研究。基本上包