應用流體化結晶床處理含磷廢水之研究—以TFT-LCD廠為例

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姓名

周連智(Lien-chih Chou) 查詢紙本館藏

畢業系所

環境工程研究所

論文名稱

應用流體化結晶床處理含磷廢水之研究—以TFT-LCD廠為例
(Removal of phosphorous wastewater by fluidized bed – a case study of a TFT-LCD plant)

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摘要(中)

本研究目的以實廠既有流體化結晶床（fluidized bed crystallizer，FBC）除氨氮系統改善為除磷系統，用在處理液晶顯示器（thin film transistor - liquid crystal display，TFT-LCD）含磷廢水的可行性研究，以期達到低磷排放之最佳處理效果。藉以提供未來TFT-LCD製造業含磷廢水，在除磷的最佳可行技術的應用參考。
本研究另探討，傳統化學沉澱與流體化結晶床在除磷的差異性。比較兩者在除磷效率的差異性，化學沉澱法除磷，在Ca/P莫耳比1.8、pH值8條件下除磷效率可達92 %；小型FBC模廠除磷試驗結果，Ca/P莫耳比1.6、pH值6.8條件下除磷效率可達95.2 %；在藥劑的加藥量對去除率的表現上，FBC模廠試驗結果較傳統化學除磷較佳。
實廠試驗的研究探討，分別使用氯化鎂、氯化鈣在除磷的結晶率與去除率的表現。實廠試驗結果證明，氯化鈣除磷較佳，在Ca/P莫耳比1.6，pH控制在6.8－7.2間，結晶率及去除率都可達70 %以上；預估每日約有3.5噸磷結晶物及磷鹽污泥產出，結晶產物構造主要以水合磷灰石（Ca5(PO4)3OH, HAP）與具有兩個結晶水的磷酸氫鈣（CaHPO4．2H2O, DCPD）複合之磷酸鈣產物，其純度高及易脫水特性，未來如能提供相關業者回收再利用，將可降低污泥處理問題。

摘要(英)

The purpose of this study was to investigate the removal of phosphorous wastewater from thin film transistor- liquid crystal display (TFT-LCD) by a full-sized fluidized bed crystallizer (FBC), which was originally designed to remove ammonia. The operation parameters, such Ca/P ratio, solution pH, and arrangement of tower (series or parallel) on the removal efficiency were examined in both pilot-scale and real-sized systems. From the pilot study, it was found that, compared to traditional chemical precipitation, the FBC had higher phosphorous removal efficiency with lower Ca/P. The phosphorous removal efficiency of FBC was 95.2 with Ca/P of 1.6, while that of chemical precipitation was 92 % with Ca/P of 1.8. The results of the pilot study were used in the real-sized fluidized bed. It was found that when the Ca/P was about 1.6, the solution pH ranged from 6.8 to 7.2, the crystallization efficiency of phosphorous calcium was up to 70 %. The major products were Ca5(PO4)3OH and CaHPO4．2H2O, with high purity and dewatering characteristics. It was also found that the chemical sludge produced in the fluidized bed was more suitable for sludge reduction and reused/recycled/reclamation.

關鍵字(中)

★ 結晶
★ 污泥減量
★ 鈣磷莫耳比

關鍵字(英)

★ sludge deduction
★ Ca/P
★ crystallization

論文目次

第一章前言1
1-1 研究緣起1
1-2 研究目的與內容 2
第二章文獻回顧 3
2-1 TFT-LCD廢水特性 3
2-1-1 TFT-LCD製程簡介 3
2-1-2 TFT-LCD廢水特性分析 5
2-1-3 廢水處理流程 5
2-2 TFT-LCD含磷廢水 8
2-2-1 含磷廢水排放特性與流佈狀態 8
2-3 磷酸鹽 11
2-3-1 磷酸鹽化學 11
2-3-2 磷酸鹽化學沉澱 13
2-3-3 磷酸鈣結晶原理 15
2-4 傳統磷酸鹽廢水處理 15
2-5 流體化結晶床結晶除磷 19
2-5-1 流體化結晶床原理 19
2-5-2 流體化結晶槽的質量平衡 20
2-5-3 流體化結晶床結晶除磷文獻 22
第三章研究方法 24
3-1 研究方法 24
3-2 實驗裝置 26
3-2-1 試驗實驗裝置 26
3-2-2 實廠裝置 27
3-3 實驗藥品 29
3-4 實驗流程及步驟 29
3-4-1 小型FBC模廠試驗 29
3-4-2 FBC實廠試驗 31
第四章結果與討論 33
4-1 模廠及化學沉降結果 33
4-1-1 模廠結果 33
4-1-2 化學沉降結果 34
4-2 實廠結果 35
4-3 系統評估 48
4-3-1 成本分析 48
4-3-2 效益評估 51
第五章結論與建議 54
5-1 結論 54
5-2 建議 55
第六章參考文獻 56
附錄A：實廠操作記錄 59
附錄B：實廠試驗數據 63

參考文獻

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指導教授

秦靜如(Ching-Ju Monica Chin)

審核日期

2012-7-23

推文