水处理工艺设计指南

一、净化处理2二、软水处理4三、饮用水处理四、锅炉用水处理108五、医疗用水处理11六、医药用水处理，生化用水处理七、食品饮料用水处理12八、试验室用水处理九、电着电镀用水处理十、海水淡化处理十一、电子厂超纯水处理十二、冷却水塔十三、Condensate回收处理十五、电子厂酸性废水回收处理十六、封装厂切割废水回收处理(参考用)十七、封装厂研磨废水回收处理(参考用))十九、水处理单元特性说明二十、水处理需求调查资料表二十一、水量平衡计算二十二、水处理系统之治理二十三、水处理进展之趋势二十四、水处理书单二十五、其他二十六、附录一.净水处理:净水处理之作用及目的:,很多地区并不供给工业用水或自来水，因此需就近引进水源；并视水源之状况实施初步之净化；即称之为净水处理。(desalination)程序。其主要要求为脱色、脱臭、除铁锰、消毒、降低浊度等。净水处理之程序:地面水之净水处理:,以便於把握设计变数。一般之处理程序如下:1.引水 2.沉砂 3.过滤 4.加氯 5.输送引水：引进水源，通常为土木工程范围；例如引水渠道；伏流井取水等。将挟带之泥沙沉淀。过滤：此处过滤常承受重力式过滤，凝集加药亦有时合并使用。续之杀菌力量。一般加氯法皆承受折点加氯法。但最大加氯量不超过0.5ppm。输送：将净化水输送至下一制程。流水，即经上述之处理程序。地下水之净水处理:1.除砂2.1.除砂2.氧化3.沉淀4.过滤5.除铁锰1.除沙：一般地下水经沉水式帮浦抽取输送至一旋风分别机(cyclone)将水中之砂粒去除。氧化：经除砂後,随即添加漂白水(折点家氯法)加氯氧化，或使用臭氧氧化，亦为三价铁，即可凝集沉淀。沉淀：经氧化後，大部份铁锰即氧化沉淀，此时可添加助凝剂及高分子来加大其颗粒，水中之其他小颗粒及胶羽亦可变成大颗粒沉淀。过滤：沉淀池之上层澄清液再经多层过滤器过滤即可得到净水。除铁锰：如对铁锰要求程度较高时，可在多层过滤器後设置锰纱过滤器(greensand)过滤，锰砂过滤之设计参数与活性碳一样，一般期望其使用过锰酸钾(强氧化剂)再生之。<0.05ppmclarifier(或称快速凝集沉降池)及重力式过滤器视其水量及场地之大小打算程序之配置，一般因有加氯或臭氧添加，设备皆设置於室外。二.软水处理：广泛之说法为凡可将水中之硬度去除之程序皆可称之为软化程序。使用药品例如：6偏磷酸钠或抗垢剂等，并无法降低水中硬度，不能称之为软化。软化程序之种类:以下之程序皆可到达降低硬度之效果。煮沸或蒸发自然沸石软化阳离子交换树脂其适用时机及流程安排兹分述如下：煮沸或蒸发法：蒸发法则可去除全部硬度。家。煮沸法程序：锅炉 冷却加药锅炉 热回收 热循环预热, 脱气 蒸发罐 冷却 冷却 产水较节约能源之蒸发法：产水根本上，承受蒸发法固然不只去除硬度，甚至可脱除大部份盐类，到达海水淡化之程度。结冰法:市场上亦有使用冷却至结冰之方式来到达脱盐及软化之效果。冷却剂清洗水进水

浮冰Ca(OH)2,Na2CO3,MgO

CO2压缩及膨胀凝集沉降槽 浓缩水 酸化 软水软化法： (Clarifier)石灰软化法是大量用水去除临时硬度常用之方法。其程序如下：SiO2亦可去除；其机制为沉垫Mg(OH)2时之共沉效应；平均去除7.1ppmMg++时，可同时1ppmSiO2(Na2CO3)，使用石灰软化法时会产生大量之污泥自然沸石软化法:软水生；由於离子交换树脂之通用；目前此法已经少人使用。软水盐水再生阳离子交换树脂：2ppmasCaCO3)其流程如下:多层过滤 活性碳过滤 阳离子树脂再生再生；视个案状况打算。阳离子树脂之选择；视水中硷度打算使用弱酸或强酸型。含)以上之离子去除率高；而单价离子去除率20?70%NF之浓缩侧较RO。以上；固然亦可到达软化效果。其流程如下:排水多层过滤 活性碳过滤 滤心过滤产水NForRO)为使用直流电场驱动离子透过选择性之离子交换膜，以到达去离子之效产水90%以上。产水其流程如下： ED进水三.饮用水处理：(TDS)<800ppm，即可作为饮用水；金属含量、大肠杆菌、色度、臭度等。市面上饮用水之商品可大致分为三种：包装饮用水矿泉水加味饮用水包装饮用水：包装饮用水目前之制程皆以RO为主。国外亦有使用电透析系统生产。市面上之××纯水、××蒸馏水或××杯水等；都是承受逆渗透系统制造。其要求标准请参考”CNS包装饮用水标准”。前处理 RO

水桶 UV

0.2μm臭氧 装瓶矿泉水：CNS对矿泉水有较严格之定义；一般之规定为标准矿泉水之水源为不受污染之水源；水质检验工程19项；对水源地区固定范围内亦有严格之规定。而矿泉水制造包装过程亦规定只能以物理过格之水源难找。目前，台湾地区合格之水源为统一矿泉水(瑞滨麦饭石矿)，台北县深坑之”一之汨”矿泉水(属麦饭石矿泉水)，竹”竹寮山”矿泉水,宜兰礁溪悦氏矿泉水等四处。在CNS规定之前；宜兰礁溪及埔里为国内矿泉水主要产地，但从CNS”矿泉水”外，其他品牌皆不得使用矿泉水；只能称为包装水。其制程大致如下：10μm 5μm 1μm 0.45μm 0.2μm；但因各地区之特性不一，而在商品上强调其特性，例如从冰山取出溶解之矿泉水等。法国知名之”沛绿雅”矿泉水，以蓝色水滴造型瓶子及含自然气泡著名，其水源因含有少量”苯”(BENZENE)，故处理流程亦承受活性碳过滤以吸附苯。加味包装饮用水：包装饮用水处理流程设计留意事项：CIP装置，及定期消毒装置。卫生级之定义：SUS3系列以上接液部份之外表粗糙度等级须达1.6Ra(μm)以上3接液部份不行有死角(deadlag)Ra：中心线平均粗糙度1.6Ra经一次或屡次周密车、铣、磨、搪光、研光、擦光、抛光或刮、绞、搪等有屑切削加工法所得之表面，几乎无法以触觉或视觉区分出加工之刀痕。四.锅炉用水处理：锅炉用水之纯度视锅炉之压力等级而定。20kg/cm2如作为汽电共生用水，其水质要求等级相当於超纯水。2ppmasCaCO3以下。如作为汽电共生用水；其要求一般如下电导度：<0.056μmSiO2：＜5ppbTOC：＜20ppbD.O.：＜5ppb(Turbin)腐蚀及重量不均衡，高速运转下产生运转特别而损坏。汽电共生用水处理请参考第十一章：电子厂超纯水系统五、医疗用水处理：医疗器材使用：主要用於医疗器具之清洗、消毒等用途。

用途使用μm RORO水。其一般流程如下F//USP23标准//Biomedicalgrade//CAP标准FF血液透析用水处理：AAMI之要求为标准。在洗肾室之规划上；通V计上必需要量之计算)14MS/cmUVUF(病床数×35(l/hr))＋其他用途(l/hr)＝规划水量血液透析用水处理处理流程：0.2μm Reuse清洗台六、医药用水处理，生化用水处理UF超过滤为必要之设计单元。其水处理制程通常如下：前处理 RO

储水桶

MF UVUF 使用点假设要求水质纯度高；通常如以下流程设计：前处理

RO EDI

储水桶 MFUV UF 使用点装置。以便定期清洗及消毒管线。1.2.3.矿泉水等调理用水一般作为食品制程中之添加或清洗等用途，如作为添参加食品或饮料中，因调理食品即可。包装水及矿泉水如第三章饮用水处理说明。八、试验室用水处理九、电着电镀用水处理十、海水淡化处理十一、电子厂超纯水处理十二、冷却水塔十三、Condensate回收处理十五、电子厂酸性废水回收处理(参考用)(参考用)CMP废水回收处理(参考用)十九、水处理单元特性说明二十、水处理需求调查资料表二十一、水量平衡计算二十二、水处理系统之治理二十三、水处理进展之趋势二十四、水处理书单二十五、其他二十六、附录：1、水质标准：试剂级用水为适用於试验室化学分析及物理测试用火焰式吸取光谱、ligandassays、微量金属分析、酵素反响、电泳步柱、flurometricprocedure、细胞培育、介质预备、GC(gaschromatography)气相色层分析、及TypeⅡ：适用於大部份不受微量有机物影响之分析步骤，包括试剂调配及医学用途染色或染料。TypeⅢ：适用於大部份之试验室调配。TypeⅣ：适用於大量低纯度需求用水，如人造试剂之补充、清洗水等。试剂级用水ReagentGradeWater(ASTM)@25℃TypeⅠTypeⅡTypeⅢTypeⅣ0.0561.02.55.0MΩ-cm18.01.00.40.2pHAAA5.0?8.0SiO2ppb33500NANa+ppb111050Cl-ppb111050TOCppb50100200NA10CFU/L10CFU/100ml10CFU/10ml10CFU/10mlENDOTOXINUNIT致热源)

0.03

0.25 NA NApH值视所使用之仪器规定。pH之关系。)USP级纯水主要适用於预备作为添加载体之成份，并作为消毒添加物之型式用水，本规定需求程序中之材质可通过消毒灭菌测试或设计其纯水已处理至消毒灭菌状态并可防止微生物之污染。针剂用水：用於作为针剂或点滴之溶剂；必需经有最终消毒灭菌步骤，以将微生物污染降至最低，USPⅩⅩⅡUSPⅩⅩⅡ性质@25℃USP纯水针剂用水MΩ-cm0.10.1总溶解固体TDSppm1010pH(注)5.0?7.05.0?7.0Cl-ppm0.50.5SO4-2ppm0.50.5NH4OHppm0.30.3Ca++ppm0.50.5CO2ppm4.04.0ppm0.50.50.10.1Cu++ppm0.010.01Cr+6ppm0.010.01Co+2ppm0.10.1Mn+2ppm0.10.1Ni+2ppm0.10.1颜色无无味道无无氧化物质通过测试通过测试微生物CFU/100ml10通过杀菌标准测试大肠杆菌类CFU/100ml1无致热源，NAENDOTOXINUnits，EU/mlUSPⅩⅩⅢ另有规定检测

0.25USPⅩⅩⅢ纯水及针剂用水

第八次补充修订4pHCl-SO=4

5.0?7.00.50.5

5.0?7.0取消()取消()

取消NH4OHppmCa++ppm0.3ppm0.5取消(以电导度取代)取消(以电导度取代)CO2ppm4.0取消(以电导度取代)重金属0.5取消(以电导度取代)氧化物质粉红色粉红色取消TDS1ppm取消(以电导度取代)TOCNA500ppb500ppb101.31.3纯水100100100针剂无1010致热源，ENDOTOXINUnits，0.250.250.25EU/ml针剂柱、massspectroscopy等试验，或分子及之不纯物分析。性质ARSENIC〔砷〕0.1CADMIUM〔镉〕0.1CHROMIUM〔铬〕1.0COBALT(钴)1.0COPPER〔铜〕1.0FLUORIDE(氟化物)1.0IRON〔铁〕1.0LEAD〔铅〕1.0NICKEL〔镍〕0.1POTASSIUM〔钾〕2.0SILICA(TOTAL)〔二氧化硅〕5.0SODIUM〔钠〕0.5TITANIUM〔钛〕1.0ZINC〔锌〕0.5ACETATE〔醋酸根〕3.0AMMONIA〔氨〕1.0CHLORIDE〔氯化物〕1.0CHLOROFORM〔三氯甲烷〕5.0FORMATE〔甲酸酯〕2.0NITRATE〔硝酸盐〕1.0PHOSPHATES〔磷酸盐〕0.1PHTHALATES〔邻笨二甲酸盐〕0.1SULFIDE〔硫化物〕1.0SULFATE1.0TOC20.0VOC〔挥发性有机化合物〕5.0<10/1000Endotoxinunit(EU)/ml〔内毒素〕<0.03MΩ-cm终端产水10MΩ-cm储存或使用点1性质TYPE性质TYPEⅠTYPEⅡTYPEⅢMΩ-cm(线上)10--MΩ-cm(使用)-2.00.1Silicappm0.050.11.0pHNANA5.0?8.0101000NAAAMI血液透析用水标准AAMI