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研究生: 蔡學碩
Tsai, Hsueh-Shou
論文名稱: 運用TRIZ理論改善鉬廢水系統樹脂再生廢液品質穩定度
Applying TRIZ Theory to Improve the Quality Stability of Resin Regenerate Wastewater in Molybdenum Wastewater Treatment System
指導教授: 邵揮洲
Shaw, Heiu-Jou
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 工程管理碩士在職專班
Engineering Management Graduate Program(on-the-job class)
論文出版年: 2020
畢業學年度: 108
語文別: 中文
論文頁數: 65
中文關鍵詞: 離子交換樹脂再生TRIZ矛盾矩陣
外文關鍵詞: Ion Exchange, Resin, Regeneration, Molybdenum, TRIZ, Contradiction Matrix
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  • 離子交換樹脂普遍應用於水質淨化或食品製造過程中的吸附劑,近年因電子3C產品興起,產品製程中所使用的重金屬等離子性污染物,已無法使用傳統生物系統方式處理,而採用化學混凝法的過程中,將產生大量含重金屬有害事業廢棄物,不僅後續處理所費不貲,且既不環保也衍生後續處理問題。因此離子交換樹脂用於吸附特定金屬離子,搭配再生提濃後的廢液再利用,此技術逐漸應用於廢水處理工程領域。
    環保署公告將「光電材料及元件製造業」之放流水標準,於2012年1月1日起增訂Mo等重金屬管制標準,本文探討使用離子交換樹脂系統去除水中含鉬金屬離子,該系統再生廢液若欲有效益投入再利用流程,再生廢液含鉬金屬離子濃度須達2%以上。以目前鉬金屬離子檢測方式並無線上分析儀器,故須於系統試俥階段採實際採樣檢測,製作「濃度-時間」曲線控制回收濃度,唯此方式仍有多項外在因素影響,導致「濃度-時間」曲線失效,影響再生廢液品質。
    本研究為先以特性要因分析法找出導致「濃度-時間」曲線失效要因,篩選出可能造成曲線失效要因加以改善,惟改善方案評估可能會造成其他因素的缺點。利用TRIZ工程矛盾矩陣,將改善方案要素與惡化狀況納入考量,從而發掘出創新的改善方法。

    For the molybdenum wastewater treatment system using the ion exchange resin method, in order to effectively reuse the molybdenum metal resources, the resin regeneration waste liquid needs to meet the recycling standards of the recycler. Since there is no on-line analysis of the molybdenum metal ion concentration instrument in water, the "concentration-time" curve should be prepared by sampling method at the initial stage of system construction, as the basis for setting the regeneration liquid recovery interval. During the actual operation, there are still many factors that will cause the concentration-time curve to fail, resulting in insufficient stability of the molybdenum metal concentration of the recycled waste liquid, which cannot meet the recycling standards of the recycler. This study uses the Cause and Effect Analysis method to find out the possible causes, and then improves the items according to the actual situation or the risk may occur. However, in order to improve the concentration and quality of the regenerated waste liquid molybdenum metal, it may cause delay in system regeneration time and automatic control of the interrupt system. Therefore, the TRIZ contradiction matrix and TRIZ theory are used to find innovative methods that can take into account various engineering parameters.

    摘要 I Extended AbstractII 誌謝 V 目錄 VI 表目錄 VIII 圖目錄 IX 中英文全名對照表 XI 第1章 緒論 1 1.1 研究背景與動機 1 1.2 研究目的 2 1.3 研究範圍與限制 3 1.4 研究步驟與流程 3 第2章 離子交換樹脂於水處理工程應用 6 2.1 離子交換樹脂原理及分類 6 2.1.1 離子交換樹脂原理介紹 6 2.1.2 離子交換樹脂分類 8 2.2 離子交換樹脂於工程上的應用 9 2.3 鉬廢水系統流程架構 10 2.3.1 鉬廢水收集單元 11 2.3.2 離子交換樹脂單元 13 2.3.3 樹脂再生單元 14 2.3.4 高濃鉬廢液回收單元 14 第3章 研究架構 15 3.1 特性要因分析法 16 3.2 TRIZ理論 16 3.3 TRIZ理論之矛盾矩陣 19 第4章 運用TRIZ理論解決問題 22 4.1 鉬廢水系統問題描述 22 4.2 鉬廢水系統問題真因分析 24 4.2.1 鉬廢水系統再生流程說明 24 4.2.2 問題真因分析 27 4.2.3 問題真因收斂 30 4.3 創新發想與實務做法 31 4.3.1 TRIZ工程矛盾矩陣導出創新原則 31 4.3.2 TRIZ創新原則分析說明 33 4.3.3 TRIZ創新方法求解 34 4.4 成效說明 47 4.4.1 效益 47 4.4.2 成果 48 第5章 結論與建議 49 5.1 結論 49 5.2 未來研究建議 49 參考文獻 50 附錄一 TRIZ 40項創新發明原則 53 附錄二 TRIZ工程矛盾矩陣 60

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