1.參選類別：

2.現職（參選時之職位）：

3.個人工作內容摘要

1.廢水處理系統操作與維護

2.廢水處理系統效率增進與改善

3.降低排放廢水污染物濃度、減少廢水總量

4.廢棄物資源化

4.公司簡介

5.具體事蹟

(以個人貢獻為主，在專責類別上對公司及環境之事蹟，必須有量化或具體事證，所述內容應參照評選項目，包含：1.法規規定應執行業務辦理情形，2.污染改善措施、具體效益及對任職機構之貢獻)

台灣積體電路公司十二廠第七期(以下簡稱為本廠)設置廢水系統，理當要將放流廢水處理達到法規許可排放標準，更為了台灣的環境著想，本廠逐年皆訂定與執行排放污染減量之目標。盡到台灣產業技術領頭羊應有的責任。

為了達到上述目標，本廠將現有處理單元優化、引進最新處理技術、污水重複精煉，藉以達到提升放流水水質、最大化回收水水量之目標。

1.放流水污染減量-氨氮減量專案:

未來科管局氨氮納管標準研擬由30 ppm降至20 ppm，本廠針對氨氮來源進行質量平衡，確認來源濃度，尋找機會點改善，不僅要將氨氮降低至納管標準下，更期望能更進一步減少排放量。為了減少降低廠區放流氨氮，由專責單位主管本人設立專案小組，分成四階段執行，來源氨氮濃度質平、普查廠內機台drain管排放狀態、機台內部設定修正調整、次氯酸水設備建置。

1.1來源氨氮濃度質量平衡調查: 對廠區內所有廢水全盤取樣，確認氨氮主要來源為HFD及AWD drain占大宗(圖一)，針對廠內所有HFD及AWD drain取樣分析，並鎖定特定濃度較高機台進行調查(圖二)。

1.2普查廠內機台drain管排放狀態: 發現部分機台進行CWD drain排放時延遲關閉功能無上線(圖三)，造成部分CWD(含氨廢水)排入HFD，及部分機台管路配置錯誤，應為排放至CWD Drain，卻配置為AWD。機台設定及排放管路配置分流問題導致AWD及HFD氨氮濃度占比較高。

1.3機台內部設定修正: 為減少含氨廢水排放至HFD，將機台CWD drain delay time延長，經實驗檢測結果得知大於12秒可得到較低氨氮濃度流入HFD Drain(圖四)，因此修正機台CWD drain delay time大於12秒，此舉使HF System氨氮濃度由45 ppm下降至27 ppm、放流水氨氮濃度由20 ppm下降至16 ppm。

1.4次氯酸水合成設備建置:因製程recipe變化，使用藥劑(SC1)氨水濃度提升，DI flush 時間不足，導致非鹼性drain含氨氮濃度亦增加。為解決放流水氨氮問題，測試次氯酸水合成模組設備，評估去除水中氨氮效果。於廠內連續流測試可將HF system 氨氮去除達97%(圖五及圖六)，減少放流水氨氮濃度。

2.放流水污染減量-COD減量

2.1隨著製程演進，有機物化學品使用量逐漸增加，貢獻廠區排放水COD濃度中以異丙醇(IPA)為大宗。異丙醇在水體與氧化性物質反應後容易產生之丙酮，也是需要處理的項目之一。為了減少廠區放流COD，本人於2017年參與執行源頭分流管理、中段IPA廢水回收、末端新建COD生物系統處理系統。

本人於2020年已完成生物處理系統之建置，能持續、穩定將放流水COD控制於400ppm以下，已達科管局列管標準。

生物系統設計去除COD當量為4050 COD-kg/day，系統正式啟用後去除廢水COD 當量約1400 COD-kg/day，仍有約2600 COD-kg/day之裕度，可以導入其他廢水並去除水中COD，達到放流COD進一步減量之成效。

經評估後，廠區內鹼性廢水(CWD)中COD濃度高、水量少，水中之氨氮亦可作為生物處理系統所需之氮源，每天COD當量約675 COD-kg/day，規劃導入，並在導入後放流COD濃度從400ppm下降至350ppm。

3.放流水導電度降低

本廠廢水處理系統調整酸鹼、添加各種藥劑進行廢水水質管控，但每種藥劑的添加，都會提升廢水導電度，檢視全廠區加藥與系統處理後進行加藥的最佳化，並將較乾淨的廢液分流後取代pH調整藥劑，詳細敘述如下：

3.1純水系統再生廢液酸鹼分流(降低7%)

本廠純水系統使用樹脂塔精煉來源水，樹脂塔再生分別使用鹽酸、氫氧化鈉，兩者一同收入蒐集槽，混合後調整pH後外排。純水再生廢水比起回收水與其他廢水處理系統相對乾淨，且酸鹼值強，可以代替其他系統桶pH調勻，故將鹼性廢水導入酸鹼中和系統；將酸性廢水導入氫氟酸系統。

一日可以節省900公斤的硫酸、3,000公斤的氯化鈣與1,000公斤的氫氧化鈉，並降低總放流水導電度500us/cm，約占總導電度的7%

3.2HF CaCl₂加藥減量(降低12%)

本廠透過添加CaCl₂與HF反應成CaF_2(S)沉澱後去除水中F離子，沉澱法出口F離子濃度從20ppm下降至15ppm時Ca/F比上升50%，為了避免過多的CaCl₂添加，將系統出口控制點由15ppm更改至20ppm，CaCl₂用量預估減少1000kg/day 。

但隨著系統出口控制點上調，對放流有負面的影響，為了能維持放流F離子維持不變，將來源水經RO濃縮後進入系統，再從機台分流改善，增加進入系統之F離子當量，成功的維持放流濃度不變。

觀察系統發現影響CaCl₂用量第二個原因為HF系統中有大量的雙氧水，因雙氧水產生氣泡降低斜板沉降效率，為了使沉降速率增加，大量添加CaCl₂使其產生其他鈣鹽沉澱物，加速系統沉澱。

若要讓系統能更好的固液分離，好的辦法是去除水中的雙氧水，避免其氣泡將污泥揚起造成出口F離子增高現象，故設計氯化亞鐵添加於系統去除雙氧水，降低氣泡干擾斜板沉澱，進而降低氯化鈣用量(圖 ，CaCl₂用量預估減少5000 kg/day 。

3.3含銅研磨廢液回收系統 pH 調整用藥、再生廢水減量(降低2%)

巡查系統發現含銅研磨廢液回收系統(CCR)因pH調整槽液位較低，導致些微來源水造成桶槽pH變化較大，添加液鹼後pH上升，導致系統再次添加硫酸調降pH，以上循環來回造成不必要的藥品損失。本人將液位從30%上修至70%後，可以有效的避免pH調整來回加藥，預估節省液鹼100kg/day、硫酸15kg/day。

因CCR系統使用陽離子樹脂須定期進行再生，又因pH來回加藥造成陽離子樹脂吸附大量Na⁺離子，導致再生週期劇烈縮短，pH調整槽問題解決後可以將再生周期從4小時延長至8小時，預估可節省硫酸1000 kg/day。

4.放流水污染減量-介面活性劑(Surfactant)減量

設備使用顯影清洗液為一種介面活性劑(Surfactant)，其中一成分為3M NOVEC 4205，屬於4碳全氟烷化合物，在水體自然分解時間大於40天，目前中華民國法規僅管制7碳以上全氟烷化合物，但基於防範未然，本廠區仍決議新設活性碳處理系統(圖十一)，以活性碳吸附Surfactant，吸附飽和後更換活性碳濾材，換下的活性碳濾材將運送至處理商，以800^oC高溫裂解後再利用，藉以達成外排Surfactant零排放。

5.C/S SEX Drain回收再利用

5.1Central Scrubber(C/S) 空污改善與廢水回收

F12P7  C/S使用雙槽設計，第一槽主要洗下NH⁴⁺(Avg. : 200 ppm)須排入AEX system，但12P7因空污改善，須增加C/S洗滌水使用量，造成C/S鹼性排水量增加(61→121 CMD)(圖十二)，超過原AEX System Capacity(96 CMD)，致運轉與原設計容量不符，影響系統Capacity。

故將超過AEX Capacity 部分導入CWD系統進行處理。而C/S排水量增加造成NH⁴⁺濃度降低，若導入CWD系統處理(第一次改善)造成MD酸側吸水增加，降低硫酸銨濃度。經評估水質後，將C/S鹼性排水導回CWR系統(第二次改善)(圖十三) ，具有下列優點：

1. 回收水量121 CMD，可節省 1.5 M NTD/yr．(廢水20元/噸，自來水12.8元/噸)

2. 提升硫酸銨成品濃度，減少廢棄物清運量。

3. 提供C/S更大排水Capacity改善空污

5.2前瞻計畫，防範未然

C/S排水全數導入CWR會讓capacity由84%→90%。但空污精進勢在必行，預估未來可能進一步增加用水量，為隨時能支援空污改善，新增CWR RO增加系統Capacity 1296 CMD。

6.硫酸銨乾燥系統建置

6.1放流氨氮主要來源，分別為AEX、TBE、CWD、HFDR排放水量共計1900 CMD，若無設置氨氮處理系統，放流水氨氮濃度約為277 ppm。tsmc針對高濃度廢水建置脫氣膜氨氮處理系統：F12P7設置費用NT$1.68億，去除水體氨氮675噸/年，脫氣膜處理過程產生副產物液態硫酸銨8030噸/年(濃度約35%)，系統設置後放流水氨氮濃度小於20ppm。為達廢棄物減量，tsmc於F12P7建置Capacity 96噸/天的硫酸銨乾燥系統，可將竹科目前72噸/天硫酸銨廢棄物，精煉為24噸/天的硫酸銨結晶成品，節省清運費用，另有販售成品收益 (圖十四)。

6.2硫酸銨乾燥系統概略流程如圖十五，主要單元分別為：

DTB結晶罐-在結晶罐設置內導流筒，形成循環通道，使晶漿有良好的混合條件，在蒸發結晶中能迅速消除過飽和度，使溶液的過飽和度處於比較低的水平。適用於溶解度曲線比較陡的產品。

震動流化床-物料由螺旋進料口進入機內，在振動力作用下，物料沿水流方向拋擲向前連續運動，熱風向上穿過流化床與濕物料換熱後，濕空氣經旋風分離器除塵後排出，乾燥物料由排料口排出。

振動篩-以振動馬達作為振動源，通過傳動裝置將電能轉化為機械能，篩箱內裝有不同規格的篩網，通過篩框的震動，使不同粒徑物料從特定出料口排出，達到篩分的目的。

7.含鈷金屬(Co)廢水提煉資源化

台積12廠P7為處理含鈷製程之排放水，由機台排出高低濃度含鈷廢水分別以委外清運及混合CuCMP處理。2019年Co納入竹科科管局放流標準(<1ppm)，為妥善處理含Co廢水對於放流水之衝擊，故針對含Co廢水設計螯合樹脂系統處理含Co廢水；再針對再生提濃硫酸鈷廢液（Co濃度約１%）以電解還原方式還原出Co金屬(圖十六)。除了達到零排放，更可提高附加價值以及資源活化。並確保放流水鈷零檢出。將可達到硫酸鈷零清運，鈷金屬之資源化。達到企業與環境雙贏(Win-Win)之目標。

含鈷廢水回收資源化，電解還原的原理為在電解溶液裡面擺入陽極與陰極，藉由使用直流電，金屬離子在陰極表面得到電子還原成金屬成品。而陽極的部分則會隨著電解溶液的不同而會產生不同之氣體。電解溶液主要分為氯化鹽類以及硫酸鹽類兩種。從文獻上使用氯化鹽類電解溶液，跟硫酸鹽類相比有著電流密度較大，導電性較好，電能消耗較少的優點。但是缺點是在陽極會產生氯氣(Cl₂)，跟硫酸鹽類在陽極產生氧氣(O₂) 比較，對於人員操作風險較高，也有衍生有害物質需加裝防制設備之困擾。此外台積廠務自2014起已利用去除雙氧水(H₂O₂)之廢硫酸取代目前鹽酸(HCl)執行回收水系統之樹脂再生，故考量廠區內已有廢硫酸鈷電鍍液處理需求，廢液人員與環境之安全以及未來系統之應用，我們選擇用硫酸鈷溶液。