含EDTA銅製程廢水之處理研究

本研究主要處理半導體與薄膜電晶體液晶顯示器(TFT-LCD)產業所排放之銅製程廢水,其廢水含高濃度銅離子約5000 mg/L,但於製造過程中因常使用到強螯合劑EDTA用以控制銅離子濃度,導致廢水中含大量螯合銅而難以利用傳統氫氧化法予以沉澱處理,因此,本研究欲找出有效處理效率且符合經濟效益之處理含EDTA銅製程廢水方法,目標將銅離子濃度去除至1 mg/L以下。本研究利用單一理化方法,包括Fenton氧化法、銅-鋁置換法與硫化鈉添加法,得到最佳銅離子去除率可達99 %以上,但最低銅離子濃度僅為1.8 mg/L。考量其去除效率與經濟效益後,決定以同時添加鋁片及硫化鈉之結合性理化方法,找出最佳操作條件為控制反應pH值為13、每單位克重銅添加0.5 g 60% Na2S與1.0 g 0.4 cm* 0.4 cm鋁片,於反應60分鐘後,可將溶液中銅離子濃度降至1 mg/L以下。另外,改變此股廢水之主要成分(H2O2、NH4+、NO3-、PO43-、Al3+)其濃度介於0~2500 mg/L間,結果顯示氨氮對處理之影響性最大,鋁離子濃度則影響最小,不過,結合性理化方法皆可於60分鐘內,將其銅離子濃度去除1 mg/L以下,表示此法之操作空間頗廣大。最後,處理後之固體物主要分為兩種含銅化合物,一係具回收價值之金屬銅沉積物,另一為硫化銅汙泥,可利用臭氧將後者氧化為工業常用之硫酸銅;此外,上澄液因含大量鋁離子與EDTA,似可供為混凝劑之用途。總而言之,由本研究所設計之處理程序未來應極具實用前景。

作者:劉宴伶