原文摘要 | 近年來,太陽能產業隨資源枯竭、綠能意識抬頭等因素,逐漸成為諸多國家綠能政策所推動之重點產業,雖然太陽能電池於使用過程中幾乎為零污染,但在製造過程及退役後處理仍免不了廢棄物及污水的產生。本研究之處理對象─切削液廢水,即是製程中矽錠切片過程產生之廢水,因為切削液廢水中的矽(Si)難以分離,再生之切削液品質低落亦無法回用;且具高汙染物質,無法放流至河川。 現今提出的方式有泡沫浮選法、離心法、密度分離、外加電場、吸附、水力旋流、酸處理、電解或酸洗、化學反應等,其中多數方法應用之原理為相轉移,但多數方法僅申請專利,離實場應用,還有一段長遠的路要走。 生物炭(biochar, BC),具備大比表面積、穩定的結構及極強的吸附能力,然而其也存在使用上的限制,透過靜置沉澱的時間較長,若以過濾之方式又將造成過濾膜額外的消耗,因此本研究透過奈米磁性顆粒(magnetic nanoparticles, MNPs)對生物炭進行改質,使其可透由外加磁場增加其各項處理效率。 研究成果顯示,生物炭對矽的吸附量約37 – 52 mg/g;而改質後之生物炭對矽的吸附量約93 – 124 mg/g,且可有效地受外部磁場吸引,加速其分離效率,從3天減少至3小時,並能處理更高黏度之切削液廢水,運動黏度約提升了1.52倍;而無論改質前後,處理切削液廢水最有效率的pH值皆在4。 以奈米磁性顆粒改質後的生物炭,能進行回收再利用,研究成果顯示,其在pH9環境下能有效脫附矽並進行收集,在本次實驗成果中得知,可進行約5次回收再利用程序,但建議回收次數為4次,以避免廢水處理過程中造成二次汙染。 |