電子、生技與金屬加工廢水高效濃縮首選技術

面對排放標準日益嚴格、處理成本上升與廠區能源使用優化需求,多效蒸發器(Multi-Effect Evaporator, MEE)成為關鍵的廢水濃縮與回收技術。

多效蒸發器MEE

系統特點|高效能熱能回收蒸發設備

  • 節能降耗:蒸氣重複使用多次,熱效率大幅提升

  • 處理量大:適合連續操作及大規模廢液處理

  • 適應性強:可處理含油、含鹽、高COD等切削液

工作原理|階梯式熱能利用達成最大效能

多效蒸發器(MEE)的工作原理:

  1. 第一效(高溫高壓)

    • 加熱蒸汽(通常是工業蒸氣)進入第一效加熱腔,加熱進料液體

    • 液體開始沸騰並部分蒸發,產生的蒸汽具有足夠熱能供下一效使用

  2. 第二效(中溫中壓)

    • 第一效的蒸汽導入第二效作為熱源

    • 因操作壓力降低,沸點隨之下降,使得液體即使在較低溫度下也能沸騰

    • 這一效同樣產生蒸汽,接續用於第三效

  3. 第三效(低溫低壓)

    • 接收第二效所產生的蒸汽進行加熱

    • 在最低壓力與溫度下進行蒸發,最大化能量使用效率

多效蒸發器MEE

MEE的五大應用優勢

極致節能
相較單效蒸發系統,蒸汽使用量最多可節省60~80%。
濃縮效率高
可將原液濃度從5%提升至40%以上,大幅減少後段處理負擔。
降低污泥產生量
減少需脫水或焚化的固體廢棄物體積。
適用多種液體性質
包含含鹽廢液、RO廢液、有機溶劑廢水、高COD廢水等。
支援回收再利用
可搭配冷凝系統回收有機溶劑或水分,提升原料利用率。

與其他濃縮設備能耗比較分析

技術類型
能源效率
投資成本
適用液體性質
優勢
劣勢
單效蒸發器
★☆☆☆(最低)
★☆☆☆(低)
一般液體
結構簡單,操作維護容易
能耗高,不適合大規模連續運轉
多效蒸發器(如三效)
★★★★(高)
★★★☆(中高)
中高濃度、黏稠液體
節能效果好,適合連續大容量處理
初期投資大,控制系統複雜
MVR(機械蒸汽再壓縮)
★★★★★(極高)
★★★★★(最高)
需低腐蝕、低污染溶液
蒸汽完全循環使用,能耗極低
價格昂貴,維護技術要求高
熱泵蒸發
★★★★(高)
★★★☆(中高)
中低溫沸點液體
能源再利用,適合節能應用
限制於低溫系統,不適合高溫高腐蝕環境
薄膜式蒸發器
★★☆☆(中)
★★☆☆(中)
低黏度、熱敏感物質
揮發快、停留時間短,適合熱敏液體處理
不適合高黏度或易結垢液體

透過熱能的重複使用,MEE大幅減少能源浪費,長期使用下總成本(TCO)優於其他系統,尤其在每日需處理10~100噸以上的工廠場域中,具備絕對經濟優勢。

應用產業詳解|電子、生技、金屬加工

電子產業尤其是半導體與光電面板製程中,廢水來源複雜,包括含有多種化學添加物、超細微粒、金屬離子與高COD有機物的製程清洗液。這類廢水特性如下:

  • 不適合直接生物處理

  • 水量大且有高波動性

  • 常需與零排放(ZLD)政策結合

MEE於此應用中發揮三大關鍵效能:

  1. 將高濃度廢液前處理減量80%以上,大幅降低後段焚化、固化或濃縮設備的負荷。

  2. 濃縮液穩定性高,有利於晶圓廠進行集中處理與資源回收(如鹽類再生)

  3. 可與RO或EDR等膜系統組合,針對高濃度區段進行選擇性濃縮,延長膜壽命、提升整體處理效率。

常見處理液體:

  • CMP拋光液與拋光後清洗液

  • 高濃度鹽類化學廢水(如HF、HCl、H₂SO₄衍生物)

  • 光阻剝離液與顯影液殘液

  • 廠務運轉水與緊急排水預處理系統

金屬加工過程中,大量使用乳化切削液、冷卻液與脫脂劑,產生高濃度含油廢水(例如含油量5%~10%、COD高達30,000 mg/L),傳統物化或浮除難以達成穩定減量與資源回收。

多效蒸發器(MEE)能有效將水分蒸發並濃縮殘液,達到以下應用效果:

  • 切削液濃縮與油水分離: 可濃縮至原體積的20%以下,殘液再行脫水或焚化,節省處理費用。

  • 蒸餾水再利用: 蒸發後冷凝液潔淨度高,可用於冷卻水塔、清洗用途或前端製程補水。

  • 穩定運行不受原液組成變動影響: 適合多種金屬加工流程切換。

此外,透過MEE搭配真空設計,低溫蒸發不會導致油類氧化或異味揮發,特別適合室內空間有限、對環境品質要求高的金屬精密加工廠。

生技業製程中大量使用培養基、反應液與萃取液,這些液體含有蛋白質、醣類、胺基酸與藥物前驅物等熱敏性物質,傳統高溫濃縮容易破壞活性或造成焦化,增加過濾與精製成本。多效蒸發器在此應用中具有以下優勢:

  • 真空低溫濃縮技術,有效保護有效成分,確保後續乾燥與結晶步驟品質穩定。

  • 可配合CIP/SIP就地清洗滅菌,符合PIC/S GMP與EU/FDA驗證需求。

  • 萃取液回收利用率提升20~30%,減少原料浪費與操作成本。

  • 可搭配熱泵或冷凝系統回收酒精、乙酸乙酯等有機溶劑

常見應用範圍包括:

  • 抗生素發酵液脫水濃縮

  • 發酵殘液減量與資源化

  • 含藥溶劑之精製副產液

  • 萃取液中藥多醣類濃縮預處理

典型應用場景

行業 廢液來源 成分特性 處理目的
金屬加工
切削液、研磨液
含油、含乳化劑、有機物高
減少廢水+回收油與水
表面處理
洗滌廢水、酸鹼廢液
含重金屬、鹽分高
減容處置,降低毒性
精密製造
CMP、拋光液
微粒、有機溶劑、高黏度
回收清液,減少處置量
化學工業
生產排水、反應母液
高COD、含溶劑、熱敏性物料
穩定濃縮,提高後段焚燒效率

系統規格

多效蒸發器MEE規格書

系統設計

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設備洽詢

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3.我想試算這套設備能帶來多大的效益?
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5.我想要測試看看設備能不能達到濃縮要求。