降低廢水處理成本探討－從金屬表面

降低廢水處理成本探討－從金屬表面處理業談起

陳見財*、陳文輝**、陳良棟***

摘要

金屬表面處理業之廢水處理技術，傳統上都採用氧化還原及化學混凝沉澱法

處理。在實際規劃設計、施工與操作過程中，缺失項目頗多；且部分工廠委託工程

顧問公司規劃設計時，未詳細瞭解、調查廢水特性，或規劃設計時抄襲既有設計資

料，造成廢水處理設施成效不佳、污泥量大等現象。

筆者彙整多年來輔導金屬表面處理業之製程清潔生產 (減廢回收 )與重金屬廢

水處理經驗，就常見之缺失，在儘量使用旣有處理設施之原則下，提供改善之建議

方案，以協助相關行業穩定處理水質，並降低廢水處理成本。由於金屬表面處理業

製程種類多，相關改善措施在廢水處理實務上，仍需加以驗證，以符合實際狀況。

【關鍵字】金屬表面處理業、處理成本、清潔生產、合理化用水、管末處理

**財團法人台灣產業服務基金會資深經理

**財團法人台灣產業服務基金會副總經理

**經濟部工業局永續發展組技正

一、前言

金屬表面處理業之廢水處理技術，傳統上都採用氧化還原及化學混凝沉澱法

處理；其中，氰化物採用鹼性氧化分解法，鉻酸採用酸性還原法，重金屬離子則應

用鹼性重金屬氫氧化物沉澱法加以去除；各製程單元所產生之廢液則以定量泵抽送

至相關之廢水貯槽再定量處理。一般常見之處理流程如圖 1 (1) 。

上述之處理流程，許多讀者都耳熟能詳。然而，在實際規劃設計、施工與操

作過程中，缺失項目頗多；且部分工廠委託工程顧問公司規劃設計時，未詳細瞭解、

調查廢水特性，或規劃設計時抄襲既有設計資料，造成廢水處理設施成效不佳、污

泥量大等現象。在國內外重金屬廢水處理技術均已相當成熟，只要依據正常程序處

理，處理水質均可符合排放水管制標準。

筆者多年來輔導眾多金屬表面處理業之製程清潔生產 (減廢回收 )與重金屬廢

水處理，由長期與業者及操作人員溝通討論，並藉助現場簡易試驗，以協助提升既

有廢水處理設施之處理效能，盡量降低再度投資廢水處理設施為原則。

理想之廢水處理策略，必須結合清潔生產與管末處理作最佳之搭配。為使輔

導相關經驗能提供產業界參考，避免業者重踏覆轍，特蒐集相關資料並依據輔導經驗彙編本文。

二、藉由管理方式降低污染物產生量及合理化用水

2.1 妥善管理脫脂槽液，降低廢水有機污染物(COD)濃度

金屬表面處理業槽液種類眾多，本節僅就與廢水中 COD 濃度有關之項目進行

說明，其餘可參閱經濟部工業局出版之「金屬表面處理業整合性污染防治技術手冊-電鍍業」第三章「清潔生產技術」內容。

1.加強脫脂槽液管理 [1]

脫脂方式主要分為鹼性脫脂、電解脫脂及超音波脫脂等。不論採取何種脫

脂方式，脫脂槽液在累積相當程度的油脂、懸浮固體和其他雜質或喪失脫脂作

用後，即必須更新槽液或進行清槽作業，而產生廢棄脫脂槽液。

一般常用的脫脂劑以強鹼與油脂產生皂化，以達到洗淨效果。除氫氧化鈉

之外，在發揮洗淨效果所用的主成份有碳酸鈉、偏矽酸鈉、磷酸鈉，其分別扮

演滲透、乳化、分散的功能，這些成份析出的游離鹼乃是維持脫脂劑活性的重要關鍵。

脫脂劑一旦失去游離鹼，脫脂能力就會下降，所以常需補充各成份以保持

其活性。但是油脂逐漸增加之後，惰性會逐漸呈現，以致失去脫脂的能力。因

此，必須定期檢測脫脂槽液，並配合使用適當之添加劑、控制補充的周期，以

避免惰性鹼的累積，即可延長活性的壽命。一般補充周期之控制在使惰性鹼低

於 70%之範圍內，以達到延長槽液使用期限、減少高濃度廢液產生之目的。

此外，脫脂槽液亦可配合製程線上設備進行油脂及雜質分離去除，包括一

般之過濾機(濾芯式或濾板式)、薄膜過濾機、油水分離機等設備。

2.選用低污染性脫脂劑

脫脂劑為金屬表面處理業有機污染物之主要來源，藉由選用適當之低污染

性脫脂劑可有效降低廢水 COD 濃度。目前，市面上已有多種低污染性脫脂劑，

其所產生之廢水 COD 濃度相當低。以下介紹二個成功案例。

案例一製程主要程序為脫脂(超音波脫脂、高壓脫脂、陽極脫脂)、酸洗、鍍

鎳及鍍鉻處理。工廠於更新製程設施時，積極規劃低污染製程與設備，並進行

相關減廢措施，包括廢水量由 250 m 3 /日降至 80~100 m 3 /日，脫脂廢液產生量減

42 降低廢水處理成本探討－從金屬表面處理業談起

少、綜合廢水 COD 大幅降低，並停用原設置之生物處理系統。脫脂劑減廢措施與成效如下：

A.選用低污染脫脂劑：進行脫脂劑檢測、產品品質測試。

B.妥善管理脫脂槽液：檢測槽液游離鹼濃度，以添補方式延長使用期限。

C.物件進行前處理：減少脫脂槽之雜質累積，延長其使用期限。

D.執行成效：

減廢前：脫脂廢液排放頻率 1 次/5 日，排放量 10m 3 ，廢液 COD 約 4,000mg/L。

減廢後：脫脂廢液排放頻率 1 次/10 日，排放量 5m 3 ，廢液 COD 約 1,000mg/L。

綜合廢水 COD 排放量由 160kg/月降低為 10kg/月，COD 減量 94％。

案例二工廠為生產導線架之連續性線鍍。電鍍主要程序為脫脂、酸洗、鍍

鎳及鍍錫鉛。工廠高濃度脫脂廢液原採定量連續泵送與低濃度清洗廢水混合

後，再以化學混凝法及生物法處理。生物處理單元設計之進流廢水濃度 COD 為

800mg/L、處理水 COD 為 150mg/L，水力停留時間 24hr，設計去除率 80﹪。案

例二工廠廢水處理流程如下：

綜合廢水→調節槽→pH 調整槽→混凝槽→膠羽槽→沉澱槽→中和槽→

生物接觸曝氣槽→沉澱槽→貯存槽→活性碳吸附→放流

案例二脫脂劑減廢措施與成效如下：

A.選用低污染性脫脂劑：進行脫脂劑 COD 濃度測試及產品品質測試，持續時間約 2 年。

B.執行成效：

減廢前：脫脂廢液排放量 1~2m 3 /週，廢液 COD 約 200,000~300,000mg/L。

減廢後：脫脂廢液排放量 1~2m 3 /週，廢液 COD 約 20,000~30,000mg/L，COD 產

生量減少 90％。廢水處理成本每月約降低 5 萬元。

上述二案例，在選用低污染性脫脂劑後，綜合廢水 COD 濃度明顯降低，均

停止運轉生物處理系統，處理水質仍可穩定符合放流水標準。然而，金屬表面

處理程序及產品種類眾多，據業者反應，低污染性脫脂劑並不全然適合各類型

產品之脫脂程序，且其價格為一般脫脂劑之 5~6 倍。因此，在選擇低污染性脫

脂劑時，需考慮產品品質，及其與廢水處理之相對成本。

2.2 減少化學藥劑帶出量、提升水洗效率，降低用水量

金屬表面處理業製程用水幾乎全量轉變為廢水，用水量大則廢水量高，除了

增加處理系統設置成本外，若為使排放水電導度符合 750μmhos/cm 之灌溉水質標

準，而需設置高級處理設施(如離子交換系統、UF、RO 系統等) 時，則需高建造

費與高操作維護費。因此，如何提升製程之水洗效率、降低用水量及廢水量，是金

屬表面處理業很重要之課題。再者，節省 1m 3 水之溫室氣體排放減量，相當於節省

1 度電之溫室氣體排放減量；亦即節省 1m 3 水可減少 0.69 公斤之 CO 2 排放量。因

此，降低用水量將有助於溫室氣體之減量。降低用水量相關措施如下：

1.製程線上減少化學藥劑帶出量

製程線上減少化學藥劑帶出量方式，包括降低鍍槽槽液濃度(濃度高，帶出液

量大)；延長化學藥劑排滴時間；適當的掛架設計；槽內設置氣刀或水刀，減少槽

液帶出量；增加回收槽數並妥善處理回收槽液。

一般，帶出液的藥品濃度比清洗水中藥品濃度高出甚多，設置回收槽後可以

有效減少帶出液隨水洗水排出，部分化學藥劑甚至於可回收再使用。圖 2 為鎳鉻電

鍍槽液回收之清潔生產示意圖。

圖 2 中，在鍍鎳單元後設置 2 個回收槽，水洗水鎳離子濃度降低，有利於離

子交換樹脂處理及處理水循環使用。在鍍鉻單元後設置回收槽及濃縮系統，則因六

價鉻帶出量相當少，僅需以極少量之清水水洗即可；甚至於因水洗水可作為濃縮系

統之補充水，而達到不排放鉻系廢水之程度。根據工業污染防治技術服務團之調查

分析結果顯示 [1] ，在裝飾鉻鍍槽後設置四段回收槽及蒸發濃縮系統，可以回收 90

％以上之鉻酸，回收率相當高。工廠可依據實際狀況，調整既設之製程回收槽數及

水洗槽數，以達到重金屬回收之目的。

2.採用連續逆流清洗法

連續逆流清洗法一般設置 3∼5 段清洗槽，於末段槽進水，靠各槽之間的液

位差逐段向前溢流，再從第一槽排水，如圖 3 所示。其中，各清洗槽水流途徑

必須是最長之路徑，避免因短流，化學藥劑因相互反應而產生化學皮膜以致於

影響品質。既設工廠可依據工件之體積，將一個清洗槽隔成二個清洗槽之方式

改善清洗方法。而「合理」之清水進流量，需依據鍍件種類與品質而定，工廠

可逐步調整進流水量，紀錄清洗水量與工件品質之關係，以控制適當之用水量。

另外，亦可參考表 1 之清洗槽末槽重金屬濃度控制參考值 [3] ，調整適當之清水進流量。

長久以來，金屬表面處理業已習慣採用連續逆流清洗法，但常無法得知其

節省之清洗水量。一般清洗效率 R，定義為清洗水量與帶出液量之比值。若以

帶出液量為 1 單位、清洗效率為 R 時，則採用單一清洗槽時清洗水量為 R 單位，而連續逆流清洗之水量則為 n

R 單位，其中n 為清洗槽數。亦即，逆流清洗槽

數愈多，清洗水量愈少，而最終排出的廢水濃度則較高。

表 2 為固定清洗效率下，不同清洗槽數與清洗水量及節水率之關係；其中，

二段逆流清洗時，清洗水量較單槽清洗水量節水 90％；三段逆流清洗時，清洗水量較單槽清洗水量節水 95％。

因此，若鍍鎳清洗槽採用一段式清洗時之用水量為 10m 3 /hr，若改採用二段

式逆流清洗，則用水量僅需 1m 3 /hr；採用三段式逆流清洗，用水量僅需 0.5m 3 /hr。

某鎳鉻電鍍工廠，在各電鍍單元執行逆流清洗，其每年可節省用水量 16,500 m 3，

總體經濟效益可達 107 萬元/年。

表 1 清洗槽末槽清洗水控制濃度參考指標

表2 清洗倍數固定下清洗水量與節水率

3.清洗水重複使用

清洗水重複使用之基本原則，在於將乾淨之水迴流至用水水質要求不高

單元使用，並且不產生副作用。清洗水重複使用時，需注意各槽體所添加之化

學藥劑反應問題，如是否產生毒性、工件上是否會因藥劑反應產生皮膜而影響

品質。若會產生皮膜，可於鍍槽前設置預鍍槽(可將前一單元之清洗槽分為二槽

使用)，緩衝藥劑之反應。清洗水可應用重力方式輸送重複使用，亦可設置暫存

槽貯存，再以加壓泵輸送至前處理單元使用。或者，可依據清洗槽之槽體設計，

於清洗槽設置液位計及加壓泵泵送，如圖 4 所示。某電鍍廠將後段之清洗水重

複使用，節省用水量 2,000m 3 /年，經濟效益 14.8 萬元/年。

需注意，工廠若係將經處理後之處理水回收重複使用時，需依據「事業水污

染防治措施管理辦法」第八章第二十九條之規定，檢具回收使用計畫，向直轄市、

縣(市)主管機關報備 [4]。回收時，依據處理水之水質及電導度值(一般重金屬處理水

電導度約為 1,200~1,800μmhos/cm)考慮是否增設高級處理設施，如自動過濾機、離

子交換系統或薄膜處理設施。曾有業者設置離子交換系統，成功地將處理水電導度

由 1,200μmhos/cm 降至 10μmhos/cm 以下。

三、管末處理注意事項與常見缺失

重金屬廢水處理方法以化學混凝沉澱法為主，其處理單元包括廢水收集系

統、調整槽、pH 槽、快混槽、慢混槽、沉澱槽及污泥貯槽(濃縮槽)、污泥脫水機

等。以下就廢水特性調查、處理流程規劃設計及單元設施中常見之缺失項目，在充

分利用既有處理設施之原則下，如何提升廢水處理成效、降低廢水處理成本等方向

進行探討，以提供相關行業之參考。

3.1 廢水特性調查分析

完善的廢水特性調查資料，是規劃廢水處理系統的重要依據。很多工廠因不

知如何進行調查工作，無法取得具參考性之資料，或過度依賴環境工程公司所提供

之資料，造成廢水處理場之規劃設計內容不符合實際廢水特性，甚至於造成工程上

之糾紛。廢水特性調查包含廢水量及廢水水質二項，執行方式如下：

1.廢水量：於製程各清洗水槽安裝流量計統計廢水量，或依單位時間之清水使用

量換算成廢水量。由於多數製程屬於代工，為有效掌握不同產品之用水量，調

查期程應包括各種不同之生產期程。金屬表面處理業製程用水量與廢水量接

近，因此工廠應製作用水平衡圖，確認各單元之用水量與廢水量。高濃度廢液

若需與一般廢水綜合處理，則需調查其排放頻率及排放量。

2.廢水水質：依據不同污染物產生源以隨機方式採樣。為確保分析資料之真實性，

水樣應委由水質檢測機構分析，不應自行以簡易測試包分析。高濃度廢液亦需

檢測其污染物濃度。

3.2 高濃度廢液與清洗廢水應分類收集處理

1.建立廠內通報系統：生產部門於製程槽液異常或定期排放高濃度廢液時，應依

據工廠內部建立之環境管理系統(EMS)或既有之管理體系，通知廢水處理場採取

緊急應變措施，如設置高濃度廢液貯槽、提高處理系統之加藥量，並檢討異常

原因，減少異常狀況發生頻率。

2.設置高濃度廢液貯槽：高濃度廢液若適合資源化處理或作為廢水處理酸鹼劑使

用，則需優先考慮回收使用；酸鹼廢液中若含重金屬離子，則不適合作為處理

水放流前之 pH 調整中和劑。高濃度廢液若需於廠內處理時，則需設置適當容積

之廢液貯槽，再以定量泵 (metering pump)定量連續輸送至同類型廢水貯槽中調

勻。高濃度廢液貯槽，應依廢液性質採用適當材質之貯桶，如 PE 桶、FRP 桶。

48 降低廢水處理成本探討－從金屬表面處理業談起

高濃度廢液定量連續處理量計算例如下：

假設製程中，脫脂廢液分別由 A、B 兩槽排出，A 槽每 2 週排放 1 次，每次

2m 3 ；B 槽亦每 2 週排放 1 次，每次 3m 3 ，則廢液貯槽體積至少需為 5m 3 。以兩週

上班 10 日、每日 8 小時計算，則定量泵浦之抽送量應為 62.5 公升/時。

A.貯槽體積至少為 2m 3 +3m 3 =5m 3 =5,000 公升

B.定量泵送量：5,000 公升÷10 日÷8 小時=62.5 公升/時

3.3 不同特性之廢水應分類收集

1.高濃度脫脂廢液或脫脂清洗廢水，其成分主要為有機物，若收集後綜合廢水 COD

濃度超高，如以化學混凝法對 COD 平均去除率 60%計算，在放流水 COD 管制

標準 100mg/L 情況下，綜合廢水 COD 濃度需低於 250mg/L。因此。需將該廢水

或廢液單獨收集並採取適當之前處理措施，如電解氧化法、臭氧氧化法、化學

氧化法處理。不同之前處理設備，其適用範圍、操作條件與處理效率不同，需謹慎評估選用。

2.製程中若使用 H 2 O 2 ，因其廢水具有氧化能力，需單獨收集、曝氣氧化後，再依

其所含污染物質種類及濃度，納入適當之處理單元。另，可將其與高濃度有機

性廢水混合收集，藉以氧化有機性物。但，需與還原性污染物，如六價鉻廢水

分流收集，以免彼此產生氧化還原干擾。

3.部分工廠將氰系廢水及鉻系廢水混合收集，並以一段氧化方式氧化氰系廢水，

再以還原方式還原六價鉻。此做法，除了可能因氰離子 (CN - )與氫離子 (H + )產生

氫化氰(HCN)之潛在工安危害外；處理過程中，因酸鹼值變化大，需添加大量酸

鹼劑調整氧化還原之 pH 值，造成酸鹼劑之浪費。學理上氰化物採二段氧化之目

的，係因二段氧化過程中控制之 pH 值及反應機制不同；若採用一段式氧化，需

添加過量之氧化劑，造成藥劑浪費。而過量之氧化劑與六價鉻還原使用之還原

劑會相互反應，而增加還原劑之使用量。

4.錯合劑或螯合劑(如檸檬酸、葡萄酸鈉、草酸、胺類、EDTA 等 )易與鎳、銅、鋅、

鐵等離子形成金屬錯合物或螯合物，增加處理之困擾。因此，需將此類清洗廢

水單獨收集處理。在化學處理程序中，一般可嘗試添加硫化鈉(Na 2 S)，利用重金

屬硫化物之安定特性，使其形成不溶性金屬硫化物。惟在酸性條件下，若控制

不當易產生有害之 H 2 S 氣體，且金屬硫化物易形成膠體，增加固液分離之困難。

目前日本已研發出利用控制反應程度之方式，避免產生 H 2 S 氣體之處理方法，值得業界參考。

3.4 含高濃度油脂廢水需進行前處理

螺絲或家具彎管，於製程中需使用大量油脂達到切削、潤滑或防銹目的，因

此廢水中常含有大量之油脂，綜合廢水之 COD 常高達數千 mg/L。因此需有效去除

方能確保後續之處理成效，處理方式包括：(1)濃度較低時，可採用履帶式刮油機

刮除；(2)高濃度時，需採用重力分離槽分離；分離收集之油脂可適當回收使用；

若廢水溫度偏高，則需靜置冷卻分離。

3.5 不同性質廢水需連續進流，以符合設定之化學混凝操作條件

很多工廠已將不同特性之廢水分別設置貯槽貯存，並以液位計控制廢水泵之

開關動作。金屬表面處理業不同性質之廢水量，以一般酸鹼廢水量最高，其餘廢水

量較少。因不同性質廢水量不一，在以液位計控制廢水泵開關動作時，各股廢水進

流至圖 1 之 pH 調整槽中之時間差異性大；亦即各股廢水無法連續性進流至 pH 調整槽。

一般環境工程公司所提供之化學混凝操作條件，係依據各股廢水量比例取水

樣進行杯瓶試驗之結果。因此，設定之化學混凝條件與實際水質狀況差異很大，使

處理水質極不穩定。亦即，許多工廠之廢水處理系統中所設定之化學混凝操作條件

(pH 值、加藥量…)，與實際進流水水質特性不符合。

理想之廢水進流方式，應於各貯槽上方設置計量堰、廢水泵啟動為連續式動

作，並藉由量水堰調整 pH 調整槽之進流水量。此種工程設計上之缺失，可藉由下

列方式改善之：

1.各股廢水設置足夠容積之貯槽，並縮短液位計感應器 Hi-Lo 之間距，使廢水泵

能連續輸水至後續處理單元。

2.選用適當揚水量之廢水泵，設置三通管或計量堰，使多餘之進流水迴流至廢水貯槽。

50 降低廢水處理成本探討－從金屬表面處理業談起

3.定期進行杯瓶試驗(jar test)調整操作參數。當製程或廢水特性改變時，應進行試

驗，確認適當之操作參數，並妥善紀錄，以掌握最佳之操作參數。杯瓶試驗可

以先進行簡易之定性觀察(觀察膠羽產生量、沉澱速度、懸浮固體量…)，再選擇

良好之處理水進行水質檢測。

3.6 選用適當之混凝劑及凝集劑，控制適當加藥量及加藥點

使用混凝劑之目的主要在提升無機物之去除效率，常用者為鋁鹽(如多元氯化

鋁 PAC)、鐵鹽(氯化鐵、硫酸亞鐵)及以硫化物為主之重金屬捕集劑。因不同之混

凝劑特性不同，使用時需先進行測試。

金屬表面處理業常使用多元氯化鋁(PAC)。PAC 在廢水處理上是使用相當普遍

的混凝劑，其溶液狀之 pH 值約為 3.5∼5.0，經水解後產生帶高正電荷之聚合物，

並與廢水中帶負電荷之雜質，產生電荷中和；同時，會與廢水中的鹼度反應形成氫

氧化鋁膠羽，並利用此類膠羽產生架橋、附著及捕集作用，使膠羽顆粒增大，以利

沉澱去除污染物質。

PAC 為強鹽基性鹽類，一般添加 1mg/L 的 PAC 約消耗廢水中 0.15mg/L 的鹼

度(as CaCO 3 ) [5]，且其有效凝集的適宜 pH 值操作條件在 6∼9 之間，並因其為微酸

性之化學藥劑，使用時往往使處理水 pH 值降低 1~2 單位，而其經水解後產生帶高

正電荷之聚合物，與重金屬離子競爭氫氧根離子而形成氫氧化鋁。

由上述之說明，PAC 是否適合作為重金屬廢水處理之混凝劑，有待商榷。建

議可經由下列方式確認，或降低其使用量：

1.以杯瓶試驗確認添加 PAC 之必要性或加藥量

取現場廢水及化學藥劑，至少以 2 個燒杯進行試驗。第一個燒杯僅添加鹼

劑，調整 pH 值至原操作之設定值；第二個燒杯亦調整 pH 值至原操作之設定值，

並添加 PAC；攪拌後觀察膠羽產生量、膠羽沉澱量與懸浮量。觀察後，必要時

再採取上澄液進行檢測，確認處理水質。

根據筆者多次之測試，若廢水中之懸浮固體物 (SS)含量足夠時，即使僅以

鹼劑調整廢水 pH 值，仍可達到良好之化學混凝作用，且處理水重金屬離子排放

濃度仍可符合放流水管制標準。

曾有工廠經由上述之步驟確認混凝條件後，停止使用 PAC，每年因而減少

數百萬元之廢水及污泥處理成本，並成功地將放流水電導度值由 1,500μmhos/cm

降至 800μmhos/cm 左右。圖 5 為僅調整廢水 pH 值即獲致良好處理成效之杯瓶

試驗結果與實際應用之膠羽狀況。

圖5 未添加混凝劑調整 pH 值之杯瓶試驗結果與實際應用之膠羽狀況

上述過程中，若因膠羽量或 SS 濃度偏低，則可迴流部分無機污泥至快混槽

作晶核，以減少混凝劑使用量並增加沉降效率。一般化學混凝機構可歸納為電

雙層之壓縮、吸附及電性中和、沉澱物之絆除、吸附及架橋作用等，污泥迴流

之機制即在增加沉澱物之絆除及吸附作用，促使污泥顆粒在結晶過程變成異質

核化程序，並以污泥顆粒為核子進行核化結晶，使污泥密度及粒徑均增大 [6] 。

至於污泥迴流位置，可自沉澱池或污泥濃縮池迴流污泥至 pH 調整池或快混

池；當鹼劑與金屬離子反應產生細小顆粒時，較大的迴流污泥顆粒可作為核子，

而促進核化及晶體成長。若於慢混階段再加入迴流污泥，此時顆粒成長已到一

定程度，加入的污泥顆粒對於核化作用並無太大的助益。污泥迴流量之多寡，

須以杯瓶試驗進行評估。

圖 6 為某電子公司經由多次污泥迴流測試，並自慢混槽以沉水泵迴流污泥

(每 30 分鐘啟動 5 分鐘)，污泥迴流比控制於 5％時，獲致下列成果：

(1)放流水電導度值由 1,000μmhos/cm 降至 750μmhos/cm 以下。

(2)放流水水質(pH、COD、SS)符合排放水管制標準。

(3)廢水處理費用由 28.9 萬元/月降至 6.1 萬元/月。

(4)每噸廢水處理費由 8.6 元/m 3 降至 2.0 元/m 3 ，削減率達 76.4%。

2.部分工廠習慣使用重金屬捕集劑作為混凝劑去除重金屬離子，此種藥劑之成分

以硫化物為主，其與重金屬離子產生之金屬硫化物溶解度積很低，重金屬去除

效果佳，但價格昂貴(每公斤可達數百元)，增加廢水處理成本。因此，一般應以

添加適合之混凝劑為優先考量，若需使用捕集劑時，亦應依水質特性適量添加，

以降低處理成本。

3.凝集劑可使氫氧化物膠羽較為粗大，加快沉降速度。凝集劑類型有陽離子、陰

離子及非離子型，適合重金屬廢水處理使用者為陰離子型及非離子型混凝劑，

採購時需注意其類型。一般凝集劑加藥量約為 1~3mg/L，使用量不大；許多工

廠廢水處理人員為了減少工作量，一次調製大量之凝集劑溶液，在添加量極少

的情況下，調製之劑量往往使用數個月甚至一年；因高分子溶液為有機物，極

易被微生物分解而喪失功能，故其使用期限，在夏季時最好不超過一週、冬季

不超過二週。添加凝集助劑所得粗大之膠羽易被破壞，因此由凝集槽流入沉降

槽之液位差應予以妥善控制，使不致因大力擾動或衝擊，使已形成之膠羽被破

壞。尤其應避免使用泵抽送。

4.加藥點及 pH 計或 ORP 計設置位置不當。一般加藥點應設於反應槽廢水進流口

處，使化學藥劑能充分與廢水反應。pH 計、ORP 計應設於出流口處，使其呈現

真實監測值，如圖 7 所示。

3.7 沉澱槽正確設計，適當排泥頻率，穩定處理水質

1.部分工廠採用平底式長方形重力式沉澱槽。其缺失主要為沉澱部高度不足、污

泥集中於前段、污泥含水率偏高導致脫水困難。在不拆除重建之原則下，應於

長方形沉澱槽前段增設污泥檔板，將大部分污泥截留，並增加前段污泥排泥頻

率，避免累積。

2.污泥上浮或出流水膠羽量多，影響處理水質。重要原因與因應對策如下：

(1)重力式沉澱池污泥斗坡度不足，使污泥於污泥斗壁上產生架橋作用，因污泥

渠道流將污泥帶出。此種狀況除了改建標準之沉澱池外，可使用硬式 PVC 管

連接空氣壓縮機，利用加壓空氣定期清除污泥壁斗上之污泥。

(2)污泥排泥頻率過長污泥累積過多，或因有機物厭氧分解而上浮。工廠可製作

污泥高度尺，並要求操作人員確實量測、排泥。若污泥因有機物厭氧分解而上

浮時，應積極檢討使用低有機物之原物料。廢水處理場若委託專業環工公司代

操作時，廠內人員仍應定期進行排泥工作，不應完全倚賴其操作人員。

(3)沉澱槽未設置污泥整流筒或溢流堰負荷過高，使污泥溢流。污泥整流筒有減

緩進水時激流而造成污泥上揚之功用，一般設置於沉澱槽液位下 50~100cm

處。溢流堰負荷為單位長度溢流堰於單位時間內溢流之水量；為避免已沉澱之

污泥上浮，原則上溢流堰負荷以 50∼100m 3 /m • d 為宜。若無法設置溢流堰，

則應考量於出流處以不織布過濾出流水，或於後段設置過濾設施。

3.8 污泥需經濃縮，避免濃縮池污泥短流或污泥容積比過高，以提升脫

水效率

污泥濃縮池可提供減少濕污泥體積及作為污泥量調整貯存池，以供後續污泥

脫水單元之穩定處理操作。因此，為降低污泥脫水機之負荷及污泥餅含水率，宜設

置污泥濃縮池。污泥濃縮池之污泥容積比值(濃縮池內污泥氈以下之污泥體積除以

每日廢棄污泥量)需控制在 0.5~2 天，停留時間長雖可提高污泥濃縮之濃度，但會

造成過度分解使污泥細小不易脫水；並須注意不可造成污泥短流現象，否則將喪失

污泥濃縮功用。圖 8 即為污泥濃縮池短流之錯誤設計，至使污泥經脫水機脫水後，

含水率仍達 87％以上。

3.9 控制適當壓濾式(板框)污泥脫水機操作時間，減少能源浪費

部分工廠將壓濾式污泥脫水機操作時間設定為 8~12 小時，以降低污泥餅含水

率。污泥中之水份種類分為自由水、表面水、結合水及間隙水(如圖 9)。自由水為

污泥中能自由流動之水，可藉重力分離；表面水及間隙水為存在污泥間之水分，可

藉機械力去除；結合水為污泥顆粒間與顆粒本身因物理吸附、化學鍵結而存在之水

份，需藉熱處理方式去除，部分可藉機械力去除。

因此，壓濾式脫水機在適當之加壓壓力以及足夠之壓濾時間後，污泥餅幾乎

達到固定之含水率；延長操作時間，對降低污泥含水率幫助不大，但卻增加能源之

耗用量。若欲降低污泥含水率，則需考慮設置熱風式或冷卻結晶法之乾燥設施。適

當之操作時間可依污泥餅含水率逐步調整。

資料來源：污泥處理處置技術講習會講義

四、結語

金屬表面處理業在國內各項環保法令要求及政府相關輔導資源與業界之努力

下，都已設置了廢水處理設施。為了使處理水質能穩定符合放流水管制標準，並降

低處理成本，工廠應以完善之工廠規劃與營運管理為基礎，積極導入清潔生產技

術，並配合正確之廢水處理規劃與操作，方能避免造成廢水處理工程改善之浪費。

本文所介紹之清潔生產技術及廢水處理之規劃、設計或操作方式，因各廠之製程及

污染特性差異，於應用時仍需謹慎評估，以符合實際狀況。

五、參考文獻

1.金屬表面處理業整合性污染防治技術手冊-電鍍業，經濟部工業局編印，中華民國 91 年 5 月。

2.彰濱工業區金屬表面處理專業區技術交流講習會講義，經濟部工業局，94 年 5月 17 日，台灣雷德斯減廢科技公司

3.電鍍廢水治理手冊，機械工廠出版社，涂錦葆主編，1989 年 12 月。

4.行政院環境保護署，事業水污染防治措施管理辦法，九十二年七月三十日行環

署水字第 0920053944 號令修正。

5.廢水處理常用化學藥劑手冊，經濟部工業局，83 年 2 月，p51。

6.張玉霞，降低廢水處理成本 - 化學污泥迴流操作方法與效益，2 0 0 4 產業環

保工程實務技術研討會， p212-p223， 93 年 11 月 11 日。

7.陳見財，污泥處理處置技術講習會講義，經濟部工業局，民國 91 年。

精心 精確 精實 精美

降低廢水處理成本探討－從金屬表面

精心精確精實精美