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以蛇木屑生物濾床處理模擬晶圓製程排氣中揮發性有機物之研究

為了解決卜 蜂 廢水的問題，作者李尚娟 這樣論述：

本研究主要目的在探討生物濾床法僅以單一填充介質(蛇木屑)，模擬晶圓製造業處理排氣中低濃度混合VOC之揮發性有機物，以改善傳統混和堆肥、泥炭土之生物濾床易阻塞、濾料結塊及壓密的缺點，使生物濾床可達到更好的處理效果，並在研究過程中建立最佳化操作參數。本研究進行含混合VOCs (IPA、Acetone、HMDS、PGME、PGMEA)之處理試驗。實驗設備為一雙層式壓克力製生物濾床，濾床外殼主體為一透明壓克力板，每層尺寸為0.40 m×0.40 m×0.70 mH，每層內填充蛇木屑濾料約56 L (0.40 m×0.40 m×0.30 mH)，頂部為進氣空間，氣體為向下流式。二濾床主體由二層長方形壓

克力板製槽體組合而成，各有一自動灑水設備，底槽收集自濾床下流之水分及排氣，廢氣藉由PVC管排出室外，廢液則以PVC管排放收集。本實驗總共分為四個階段進行，實驗過程中，每星期約3次採集進出口氣體進行分析，每一階段之操作時間視生物濾床處理混合VOCs之效能而變，當去除率變化呈現穩定狀態時，即進行下一階段，實驗全部試驗時間為182天。第I階段操作15天，濾床混合氣體有機負荷為15.1 g/m3.h，每日添加奶粉1.34 g/m3.d為營養源，氣體空塔停留時間(EBRT)為1.50 min，進氣流量為75 L/min，進氣混合VOCs濃度為159-284 mg/m3，經生物濾床處理後，出流濃度為3-1

8 mg/m3，平均去除率達96%。在第II階段，EBRT＝0.75 min，濾床混合氣體有機負荷為11.44 g/m3.h，營養源(即溶奶粉)添加量1.34 g/m3.d，混合VOCs之進流濃度為99-126 mg/m3，經生物濾床處理後，出流濃度為1-19.6 mg/m3，平均VOC之去除率94 %。第III階段操作67天，EBRT＝0.75 min，濾床混合氣體有機負荷為22.8 g/m3.h，營養源(即溶奶粉)添加量2.0 g/m3.d。第56-97天VOC平均去除率僅48%，第105天即開始加入氮(來自尿素)、磷營養鹽後，第107天VOCs去除率即提升至80%，平均VOCs之去除率9

3%，顯示氮、磷是影響此階段去除率的主要因素。第IV階段操作59天，EBRT＝0.75 min，濾床混合氣體有機負荷為34.1 g/m3.h，營養源(即溶奶粉)添加量2.0-6.0 g/m3.d。此期間，因加入過多氮源(NH4Cl-N，負荷為12.35 g N/m3.d)而致過量氨氮的硝化使濾料pH值由7.8降低至5.8，經停止加入NH4Cl，增加即溶奶粉比例，並於第140天加入NaHCO3調整濾床pH值至7.5，使第140-145天之平均VOC去除率為92%，顯示濾床pH值是影響去除率的重要因素。建議操作參數為生物濾床中濾料含水率維持在52-68%，濾料pH值為7-8之間，EBRT控制在0.

75 min，混合VOC進氣濃度為150-450 mg/m3，有機負荷為 11.44-34.1 g/m3.h，總平均去除率可達94%。