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研究生：	王弘柚 Wang, Hun-You
論文名稱：	氫氟酸廢水處理系統最佳化操作參數之建立 Optimum Operation Parameters for an HF Wastewater Treatment System
指導教授：	吳植森 Wu, Chih-Sen 利德江 Li, Der-Chiang
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	管理學院 - 工業與資訊管理學系碩士在職專班 Department of Industrial and Information Management (on the job class)
論文出版年：	2009
畢業學年度：	97
語文別：	中文
論文頁數：	74
中文關鍵詞：	反應曲面法、廢水處理、氫氟酸、田口方法
外文關鍵詞：	hydrofluoric acid (HF), wastewater treatment, Response Surface Methodology (RSM), Taguchi Method
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本文研究半導體產業中氫氟酸廢水處理系統處理之現況，
以台灣某半導體廠為例探討廠內氫氟酸處理現況，針對目前系
統操作之問題點，提出其中系統操作方式為藉由儀器量測之pH值
與氟離子濃度來判斷加藥量，由於控制加藥之方式容易使系統有
過量加藥之情形，造成廢水處理成本之增加。

本研究之目標為氫氟酸處理系統操作參數之最佳化，
以田口方法結合反應曲面法，利用直交表之配置、S/N比反應表、
S/N比反應圖分析、變異數分析等技術建立較佳之操作參數，並
透過結合反應曲面法，配適等效之反應曲面模型，在以節省藥劑
成本之條件下，獲得最佳化之操作參數。

由實驗所得之最佳化操作參數，經驗證實驗證明該組參數可
使品質特性合乎目標，並可有效的降低系統化學品消耗量達13%，
長期下來可有效降低整個氫氟酸處理系統的操作成本，並維持
系統操作之穩定性。

This study is intended to solve the problems of an
hydrofluoric acid (HF) wastewater treatment system in
the semiconductor industry. A wastewater treatment
factory of semiconductor industry in Taiwan was used
to research the operational condition of the system.
As the quantity of chemicals was controlled by the pH
meter and the fluorine ion meter, it was discovered
that the control mode easily resulted in excess use
of chemicals. As a result, the cost of the system
increased easily.

The goal of this study is to find out the optimum
operation parameters for an HF wastewater treatment system.
By using Taguchi Method, Taguchi’s orthogonal arrays,
S/N ratio response forms, S/N ratio response plots, and
analysis of variance (ANOVA), better operation parameters
could be determined. Combining the Taguchi method and
Response Surface Methodology (RSM), a better RSM model
that described the equal effect could be matched. Thus,
the optimum operation parameters with the least cost of
chemicals could be obtained.

By using the optimum operation parameters, it was
proved that the parameters could determine the quality
target. The cost of chemicals was significantly decreased
by 13%. This could bring great benefit to the industry
in the long run.

摘要...............................................I
Abstract..........................................II
目錄.............................................III
表目錄............................................VI
圖目錄............................................IX
第一章  緒論.......................................1
1 研究動機.......................................1
2 研究目的.......................................2
3 研究架構.......................................2
第二章  文獻回顧...................................3
1 氫氟酸廢水處理方法.............................3
2 因子實驗.......................................4
3 田口方法.......................................5
3.1 望目型.......................................7
3.2 望大型.......................................7
3.3 望小型.......................................7
3.4 原點直線型...................................7
4 反應曲面法.....................................8
4.1 反應曲面設計.................................8
4.2 反應曲面分析.................................9
4.3 中央合成設計................................10
4.4 Box-Behnken實驗設計.........................10
4.5 Box-Behnken實驗設計與中心合成設計之差異.....10
4.6 反應曲面法之限定與優缺點....................11
第三章  研究方法..................................12
1 氫氟酸廢水處理系統現況分析....................12
1.1 氫氟酸廢水處理系統流程......................12
1.2 系統處理現況與問題點........................14
2 田口方法結合反應曲面法........................15
2.1 選定品質特性與判定理想機能..................16
2.2 影響品質特性之因子與信號因子................16
2.3 控制因子與干擾因子..........................18
2.4 直交表之選定................................19
2.5 執行實驗與數據分析..........................21
2.6 選定最佳製程參數............................22
2.7 進行反應曲面法並找出最佳化操作參數..........22
2.8 確認實驗與效益評估..........................23
3 因子實驗結合反應曲面法........................24
第四章  實驗結果與分析............................25
1 田口方法實驗設計結合反應曲面法................25
1.1 田口方法實驗結果與因子效應分析..............25
1.2 田口結合反應曲面法..........................32
2 因子實驗結合反應曲面法........................46
2.1 因子實驗設計法..............................46
2.2 因子實驗結合反應曲面法......................55
3 實驗結果驗證與實驗方法比較....................66
第五章  研究結論與建議............................68
1 研究結論......................................68
2 研究建議......................................69
2.1 實驗改善之建議..............................69
2.2 實務方面之建議..............................69
2.3 未來研究之方向..............................70
參考文獻..........................................71
                                    

中文部份
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校內：2012-07-31公開
校外：2014-07-31公開

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