生物滴滤塔耦合光催化氧化技术处理电子垃圾拆解车间排放废气的中试研究
2014-02-28黄勇陈江耀李建军廖东奇李桂英安太成
黄勇,陈江耀,李建军,廖东奇,李桂英,安太成*
1. 中国科学院广州地球化学研究所 有机地球化学国家重点实验室和广东省环境资源利用与保护重点实验室,广东 广州 510640;2. 中国科学院大学,北京 100049;3. 广东省微生物研究所 广东省菌种保藏与应用重点实验室,广东 广州 510070
生物滴滤塔耦合光催化氧化技术处理电子垃圾拆解车间排放废气的中试研究
黄勇1,2,陈江耀1,李建军3,廖东奇3,李桂英1,安太成1*
1. 中国科学院广州地球化学研究所 有机地球化学国家重点实验室和广东省环境资源利用与保护重点实验室,广东 广州 510640;2. 中国科学院大学,北京 100049;3. 广东省微生物研究所 广东省菌种保藏与应用重点实验室,广东 广州 510070
采用生物滴滤塔(BTF)与光催化一体化(PCO)联用工艺应用于电子垃圾拆解现场废气处理的中试研究,研究结果表明:电子垃圾拆解现场排放的废气中含有高浓度的总悬浮颗粒物(TSP)和挥发性有机污染物(VOCs)。其中TSP的质量浓度为3792.5~7387.9 µg·m-3,远高于中国环境空气质量控制标准(GB3095—2012)的二级标准(300 µg·m-3);VOCs主要由芳香烃类VOCs、含氮含氧类VOCs、卤代烃类VOCs和脂肪烃类VOCs组成,总VOCs的质量浓度为(5499.1±854.7)~(26834.0±447.0) µg·m-3,其中芳香烃类VOCs含量最高,其质量浓度为(2369.9±359.8)~(24 419.6±229.5) µg·m-3,其次是含氮含氧类VOCs和卤代烃类VOCs,分别为(1018.2±142.1)~(2144.2±167.5)和(1170.6 ±146.5)~(1936.6±353.3) µg·m-3,脂肪烃类VOCs的质量浓度最低,只有(44.6±0.8)~(174.4±0.5) µg·m-3。相较单一BTF和PCO工艺,BTF-PCO联用工艺可以更为有效地去除电子垃圾拆解现场排放废气中的TSP和VOCs。研究结果表明,经过BTF-PCO处理后,出口TSP的质量浓度降低到747.4~1750.9 µg·m-3,其去除率在76.3%以上,而对于VOCs来说,出口浓度下降更为明显,芳香烃类VOCs、含氮含氧类VOCs、卤代烃类VOCs和脂肪烃类VOCs的去除率分别大于或者等于97.0%、92.4%、83.4%和100%。
电子垃圾;总悬浮颗粒物;挥发性有机物;生物技术;光催化氧化;中试研究
随着电子工业和信息高科技产业的迅猛发展以及电子产品的快速更新换代,电子垃圾已成为全球增长最快的固体废弃物。据联合国环境规划署估计, 全球每年有2×107~5×107t废旧电子产品被丢弃, 并且电子垃圾仍在以每年3%~5%的速度增长(周启星和林茂宏,2013)。据估计,全球约80%的电子垃圾出口到了亚洲,其中约90%则进入到了中国(Peng等,2009)。因此,电子垃圾污染引起了我国政府和广大环境工作者的极大关注,成为我国亟待解决的重要环境问题。
目前,国内电子垃圾线路板的回收拆解大多采用高温加热拆解法,而在电子垃圾热处理的过程中,会不可避免地向大气中释放大量的大气悬浮颗粒物(TSP)和毒害性有机污染物(An等2011;Zhang等,2011)。近年来,国内外研究人员针对电子垃圾拆解地区环境中TSP、重金属和半挥发性有机物的污染浓度与水平开展了大量的研究工作,并取得了一定的成果(Peng等,2009;Deng等,2006;Wong等,2007;Li等,2007)。研究显示,电子垃圾拆解地区TSP的平均浓度远远高于居民区TSP的浓度,且重金属和半挥发性有机物主要附着在TSP上。另一方面,由于在电子产品制作过程中使用了大量的塑料及有机溶剂,因此在电子垃圾燃烧的过程中也会释放出大量的毒害性挥发性有机物(VOCs)。然而,目前国内外
几乎没有关于电子垃圾拆解地区环境中VOCs的研究报道。这些在电子垃圾拆解过程中产生的污染物不仅会对环境和生物造成各种危害,而且对当地居民的生存环境和人体健康也会产生非常严重的毒害作用。VOCs具有很强的生物毒性,某些VOCs更被证实为“三致”物质(陈勇等,2011),TSP中的重金属具有很强的生物富集能力,容易在人体的器官中累积,产生慢性毒性(林海鹏等,2012);而半挥发性有机物具有很强的亲脂性和很高的疏水性,会在生物体内富集,易于长距离迁移,而且难被生物降解(陈江耀等,2008)。因此电子垃圾拆解排放的废气不但会对当地的空气、土壤、地下水和生态造成非常严重的影响,而且还可以通过大气迁移和传播,对周边地区产生恶劣的影响。因此开发高效和安全的电子垃圾拆解废气污染源排放控制技术具有非常重要的研究意义。
虽然国内外研究学者已经开展了一系列典型工业废气的污染控制的研究工作,但是目前这些研究仅仅局限于实验室水平,实际工程应用比较少见(孙佩石等,1996;Sempere等,2008;汪群慧等,2006)。Sempere等(2008)在实验室中开展了生物滴滤塔降解乙醇、乙酸乙酯、甲基乙基酮3种混合有机废气的研究工作,研究结果表明,相比于甲基乙基酮,生物滴滤塔能够更为有效地去除乙醇和乙酸乙酯。汪群慧等(2006)开展了生物滴滤塔净化某药厂青霉素生产车间精馏残液挥发出的混合有机废气的中试研究,发现虽然生物滴滤塔表现出了一定的有机废气去除能力,但是其对异常高质量浓度有机废气的去除效果不是很理想,需要将生物滴滤塔与其他有机废气净化技术联用。随后我们课题组前期开展了采用光催化与生物联用技术净化油漆生产加工现场和城市垃圾压缩现场排放废气的中试研究,研究结果表明该联用技术可以有效地去除现场排放废气(He等,2012;Li等,2013;陈江耀等,2010)。因此,本文在前期研究的基础上,以广东省某典型拆解高污染点源排放的废气中的TSP和VOCs为研究对象,首先开展了电子垃圾拆解车间内TSP和VOCs的污染状况分析,然后通过将2种可以有效控制大气中污染物的光催化氧化技术与生物降解技术进行合理的研究,提出一种能够同时净化电子垃圾拆解现场排放的TSP和VOCs的组合工艺——光催化一体化与生物滴滤联用组合工艺,电子垃圾过程废气中的TSP和VOCs利用光催化一体化与微生物联用组合工艺现场,同时处理电子垃圾拆解过程废气中的TSP和VOCs的工艺,开展了该组合工艺净化电子垃圾拆解车间内TSP和VOCs的性能评价,为电子垃圾拆解等特殊工业排放废气的高效去除提供了一种新的研究思路。本文首先介绍中试现场车间内TSP污染浓度水平,并考察中试设备对TSP的去除效率;同时对中试车间现场VOCs污染状况进行分析,并对比考察单独光催化氧化工艺、单独生物滴滤塔工艺以及藕合工艺对VOCs的去除效率;最后应用有机去除负荷评估中试设备对VOCs的去除能力。
图1 现场中试组合工艺反应器流程图Fig.1 The flow chart of on-site pilot combination reactor
1 实验装置与方法
1.1 实验装置
现场中试实验中以1000 m3·h-1的速度收集电子垃圾拆解过程中产生的废气,废气依次进入生物滴滤塔和光催化一体化反应器。根据此组合式工艺,我们自行设计加工了一套专门用于治理电子垃圾拆解过程中废气的成套设备,并对实际电子垃圾拆解过程产生废气的现场污染控制进行初步探索实验。相应的工艺流程如图1所示。
生物滴滤塔采用玻璃钢制成,内径1.2 m,高2.2 m,有效填料体积约1.4 m3。所用填料为商业化陶粒(粒径:(20.00±2.00) mm;孔隙率:(41.25±2.01)%;堆积密度:(210.36±14.62) kg·m-3;持水能力:(12.53±0.12) g·g-1)。生物滴滤塔所使用的功能微生物菌群由降解甲苯、二甲苯和苯乙烯的菌群组成(He等,2012)。在生物滴滤塔运行前,3个菌群培养物预先在实验室摇瓶培养至生长对数期,按等体积(共45 L)接入到生物滴滤塔中,然后通过蓄水槽和水泵将营养液在生物滴滤塔内进行循环流动,每天维持8 h,用以确保微生物能与培养基充分接触。1 d后通入电子垃圾拆解排放废气进行驯化。在生物滴滤塔驯化15 d前,培养基3天换1次,驯化到15 d以后,培养基1天换1次。维持微生物生长所用的无机盐培养基的主要成分为(g·L-1):2.000 KNO3, 0.600 Na2HPO4·12H2O, 0.005 NaH2PO4, 0.25 MgSO4·7H2O, 0.02 CaCl2, 0.005 FeSO4·7H2O。
光催化一体化设备(3.3 m×1.2 m×1.2 m)是由平均分隔成3间相邻贯通的小单元组成,依次为静电除尘室、光催化净化室及臭氧氧化吸附协同深度氧化室:除尘单元中并排放置3个自行设计加工的静电除尘器(0.72 m×0.36 m×0.85 m),每个静电除尘器中含4×11个静电场;光催化反应器单元中等间距平行安装8支30 W紫外灯管,在灯之间放置3层光催化剂固定床层(由泡沫金属负载的TiO2氧化物半导体进行多层组装而成)。紫外灯管到光催化剂固定床层的间距为5 cm;臭氧氧化吸附协同深度氧化室内放置2个臭氧发生器和置于后端的臭氧分解催化剂(比表面积:800 m2·g-1,孔密度:16孔·cm-2,体积密度:0.40-0.48 g·mL-1)。
1.2 实验方法
1.2.1 TSP采样和分析方法
将2台智能大容量空气TSP无碳刷采样器(TH-1000C H型,武汉市天虹智能仪表厂)分别放置在联用设备的进口和出口处以收集处理前、后气样。TSP被石英微孔纤维滤膜(20.3×25.4 cm,CAT No.1851-865,Whatman)阻截而得以收集,采样8 h总体积约140 m3。将采完样的石英微孔纤维滤膜用预先450 ℃下焙烧过的铝箔纸包好后在-20 ℃冷冻保存待用。将样品在25 ℃、50%相对湿度下平衡24 h以上,然后称量。
1.2.2 VOCs采样和分析方法
VOCs采用专用的内部惰性处理过的2.7 L采样罐进行取样分析。定性定量分析通过Entech7100预浓缩系统结合Agilent GC(HP6890)-MSD(5973)完成。色谱柱采用HP-5MS (60 m×0.32 mm×0.25 μm, Aglient Technology),载气为氦气,流速为1.2 mL·min-1;升温程序为35 ℃起温,保留5 min,以5 ℃·min-1升至150 ℃,再以15 ℃·min-1升至250 ℃,保留2 min。在全扫模式下采集m/z = 45~260的相对分子质量化合物。样品的进样体积为150 mL。
图2 联用装置进、出口TSP浓度比较Fig.2 Comparison of TSP concentrations between inlet and outlet
2 实验结果与讨论
2.1 TSP浓度和去除效率研究
分别在中试开始的第1天、第7天和第15天于生物滴滤塔-光催化一体化(BTF-PCO)联用装置的进口处和出口处采集TSP样品。图2给出了不同采样时间联用装置进、出口处TSP的浓度。从图中可知,联用装置进口处3次采集样品中TSP的质量浓度分别是6783.0、3792.5和7387.9 µg·m-3, 均远远高于中国环境空气质量控制标准的二级标准(300 µg·m-3, GB 3095-2012),分别是二级标准浓度的22.6倍、12.6倍和24.6倍。经过联用装置处理后,出口TSP质量浓度分别大幅降低至1437.5、747.4和1750.9 µg·m-3,对应的去除率分别为78.8%、80.2%和76.3%。这一结果表明联用装置可以较好地去除电子拆解过程产生的高浓度TSP。然而,通过对比进口和出口的TSP浓度发现,虽然有近80%的TSP被去除,但是出口TSP浓度仍然较高,可能原因如下:其一,由于中试现场主要是采用焚烧的方法来进行电子垃圾拆解,所以拆解过程产生的烟尘中含有不同大小粒径的颗粒物,这些颗粒物均被收集进入联用装置,在随后的除尘过程中,由于大颗粒物(如动力学当量直径大于100 µm的颗粒物)较易被去除而被联用装置优先去除,对小的颗粒物(比如直径小于100 µm的颗粒物,TSP)的去除效果造成了一定影响,导致出口TSP浓度仍然较高;其二,由于联用装置放置的位置比较靠近废气源,且产生的TSP浓度过高,导致这些在拆解过程中产生的高浓度TSP在联用装置中的停留时间过短,进而导致
TSP来不及被联用装置完全去除就被排出。
图3 TVOC浓度变化和BTF、PCO和BTF-PCO对TVOC的去除率比较Fig.3 Comparison of concentration of TVOC and its removal efficiency by BTF, PCO and BTF-PCO
图4 VOCs的组成和浓度变化情况Fig.4 Composition and concentration change of VOCs
第1天、第7天和第15天电子垃圾拆解过程产生总VOCs(TVOC)的浓度变化情况如图3所示。从图中可以看出,这3天采集的样品中TVOC质量浓度分别为(6604.3±448.0)、(5499.1±854.7)和(26834.0±447.0) µg·m-3,远远高于城市垃圾压缩过程产生的TVOC(Li等,2013),但是低于油漆生产加工现场排放的TVOC(He等,2012)。我们课题组前期研究表明BTF-PCO联用工艺可以有效地去除城市垃圾压缩现场和油漆生产加工现场的VOCs(He等,2012;Li等,2013;陈江耀等,2010),因此在本文中BTF-PCO工艺也被应用于处理电子垃圾拆解过程产生的VOCs。我们首先考察了BTF和PCO分别对TVOC的去除情况。从图3可以看出,尽管TVOC的进口浓度有较大幅度的波动,但BTF对TVOC的去除率在逐渐升高(由60.4%增加到79.1%),这是因为BTF中的微生物逐渐生长稳定,其生物量也逐渐增加,因此微生物对TVOC的去除率都有所增加。但是BTF对TVOC的去除率却低于PCO。PCO对TVOC的去除率虽然有所降低,但是去除率仍保持在84.6%以上。然而,相比于单独使用BTF或者PCO,BTF-PCO联用工艺对TVOC表现出更好和更稳定的去除能力,其对TVOC的去除率稳定在95.4%以上,这一结果表明BTF-PCO联用工艺可以有效地去除电子垃圾拆解现场排放的VOCs。
中试现场VOCs的组成和浓度水平如图4所示。从图中可以看出,中试现场VOCs主要由芳香烃类VOCs、卤代烃类VOCs、含氮含氧类VOCs和脂肪烃类VOCs组成。由于在采样期内拆解的电子垃圾的种类和数量有所不同,导致了这四类VOCs的浓度在采样期间剧烈变化,但是总体来看,这四类VOCs的浓度大小呈现出如下的规律:芳香烃类VOCs的浓度最高,第1天、第7天和第15天采集样品中对应的质量浓度分别为(3119.6±217.0)、(2369.9±359.8)和(24419.6±229.5) µg·m-3;含氮含氧类VOCs次之,质量浓度分别为(2144.2±167.5)、(1018.2±142.1)和(1141.8±74.5) µg·m-3;卤代烃类VOCs的质量浓度与含氮含氧类VOCs的较为接近,其质量浓度分别是(1295.9±62.7)、(1936.6±353.3)和(1170.6±146.5)
µg·m-3;脂肪烃类VOCs的质量浓度最低,分别为(44.6±0.8)、(174.4±0.5)和(102.0±3.4) µg·m-3。
图5 BTF、PCO和BTF-PCO去除VOCs情况Fig.5 Removal of VOCs by BTF, PCO and BTF-PCO
基于中试现场VOCs污染状况,我们开展了BTF、PCO和BTF-PCO工艺对现场VOCs处理效果的研究,结果如图5所示。从图中可以看出,BTF对芳香烃类VOCs、含氮含氧类VOCs、卤代烃类VOCs和脂肪烃类VOCs的去除率分别在62.9%~79.2%、54.1%~90.1%、29.5%~71.8%和48.3%~86.2%。比较不同时间BTF对这几类VOCs去除率发现,从第1天至第7天,BTF对卤代烃类和脂肪烃类VOCs的去除率分别从47.9%和66.2%降低到29.5%和48.3%,而对芳香烃类VOCs和含氮含氧类VOCs的去除率则分别从62.9和54.1%增加到65.2%和90.1%。这可能主要是因为相较第1天,第7天的卤代烃类VOCs和脂肪烃类VOCs的进口浓度急剧升高,而芳香烃类VOCs和含氮含氧类VOCs的进口浓度有所降低所致(如图4所示)。与第7天相比,在第15天时,BTF对芳香烃类VOCs、卤代烃类VOCs和脂肪烃类VOCs的去除率明显升高,然而,对含氮含氧类VOCs的去除率则有所降低。这是因为相比第7天,第15天时卤代烃类VOCs和脂肪烃类VOCs的进口浓度有所降低,而含氮含氧类VOCs的进口浓度有所增加所致。对比分析表明,BTF对含氮含氧类VOCs、卤代烃类VOCs和脂肪烃类VOCs的去除率的变化与污染物的进口浓度成正相关。然而对芳香烃类VOCs而言,虽然其进口浓度显著升高(从(2369.9±359.8) µg·m-3升至(24419.6±229.5) µg·m-3),但是BTF对其去除率并没有降低,反而还有所提高,这可能与BTF所选用的优势菌种有关,因为本次中试实验BTF所使用的功能微生物菌群是由降解甲苯、二甲苯和苯乙烯的菌群组成,因此BTF对芳香烃类VOCs能够有效去除。接下来我们考察了单独使用PCO工艺来对这四类VOCs的去除效果。从图5中可以看出,相比于BTF,虽然PCO对这四类VOCs的去除率也会有所浮动,但是总体上PCO对这四类VOCs的去除率更高:对芳香烃类VOCs、含氮含氧类VOCs和卤代烃类VOCs的去除率分别在85.9%~94.0%、72.0%~91.9%和49.5%~76.1%。特别需要指出的是PCO可以完全去除脂肪烃类VOCs。
由前述单独使用BTF和PCO技术处理VOCs的研究可知,BTF和PCO技术均是去除大气中VOCs的高效实用单元技术,但是二者在单独应用于处理实际工业废气时仍然存在一定缺点:对BTF而言,微生物生长比较缓慢,挂膜需要一定的时间才能完成(马兴元等,2009);而PCO经过长时间较高处理负荷后,催化剂表面会积聚大气细颗粒物,因而掩蔽了紫外光与光催化剂的接触而造成其效率逐渐降低(陈江耀等,2010)。相较单一BTF或PCO工艺,BTF与PCO的顺序式串连工艺具有明显的优点:微生物在前一工序中可以发挥处理高浓度VOCs的效果,而在后一工序中的PCO技术可以对于微量毒害性VOCs进行深度氧化达标排放。从图5可以看出,相比于较单独使用BTF或者PCO工艺,BTF-PCO联用技术对VOCs的去除率明显提高:芳香烃类VOCs、含氮含氧类VOCs、
卤代烃类VOCs和脂肪烃类VOCs的去除率分别大于或者等于97.0%、92.4%、83.4%和100%。
图6 BTF、PCO和BTF-PCO工艺对TVOC的去除负荷-负荷率对比图Fig.6 Comparative elimination capacities of BTF, PCO and BTF-PCO versus different loading rates of TVOC
2.3 反应器去除能力评价
教学反馈是整个教学过程必不可少的一环。为了更好地了解学生的学习效果和学习需求,便于后期改进课程,笔者通过“问卷星”网站设计了一个问卷调查。问卷共10道题目,包括客观题和主观题,客观题又分为单项选择题和多项选择题。问卷题目聚焦学生的学习动机、学习兴趣、对于学习内容和学习形式的需求等方面。笔者通过QQ群向两个班级发放问卷,收回有效问卷共43份。
VOCs的去除率在某种程度上反映了装置的性能。但是,由于去除率与VOCs进口浓度有密切联系,其可能随着进口浓度的变化而变化。例如,当进口浓度非常低时,去除率可能相当高。另外,装置的尺寸大小也需要考虑进去。因此,本文引入了与进口浓度及设备尺寸大小无关的2个物理量——去除负荷和负荷率来衡量工艺的性能(Paca等,2006)。去除负荷是指单位时间内单位体积反应器所降解的VOCs量,其反映了处理系统的去除能力。去除负荷与有机负荷的比值反映了对有机物降解的程度。比值越高,分解得越彻底,产生的中间产物越少。当其值等于1时,表明有机物已被完全降解,并且其产物完全是环境友好型产物,如水、二氧化碳和其他无机物(He等,2012;An等,2010)。BTF、PCO和BTF-PCO工艺的有机负荷和去除负荷关系如图6所示。虚线和实线的斜率分别代表TVOC理论上完全降解和TVOC实际去除率。显然,各工艺的去除负荷随着TVOC的有机负荷的增长而呈线性增长(线性系数R2> 0.987),表明进口处有机负荷的增加对单一或联用工艺对VOCs的去除率并没有抑制作用,并且其最大去除负荷值主要取决于进口有机负荷值。对BTF工艺而言,当有机负荷最大值为15.8 g·m-3·h-1时,其去除负荷值达到最大值12.5 g·m-3·h-1,而PCO工艺的最大去除负荷仅为4.4 g·m-3·h-1,因为其有机负荷较小,其最大值仅为5.2 g·m-3·h-1。值得指出的是BTF-PCO联用工艺的最大去除负荷值仅为9.4 g·m-3·h-1,比BTF的低,这是因为本次中试中使用的BTF-PCO反应器具有较大的体积。从以上结果可以得出:在本次中试实验中,最大去除负荷值按顺序排列为:BTF > BTF-PCO > PCO。BTF、PCO 和BTF-PCO工艺的拟合直线斜率分别为0.751、0.871和0.966,表明VOCs的去除率大小排列为:BTF-PCO > PCO >BTF。另外,BTF-PCO联用工艺的拟合直线斜率接近1,表明BTF-PCO联用工艺几乎能够完全降解VOCs,并且产物全部为环境友好型产物,无二次污染产生。从以上结果可以看出,由于有效地结合了BTF较高的去除负荷和PCO较高的去除率,因此在本文中BTF-PCO联用工艺能高效去除VOCs。
3 结论
(1)电子垃圾拆解现场排放的废气中含有高浓度的TSP和芳香烃类VOCs、含氮含氧类VOCs、卤代烃类VOCs和脂肪烃VOCs。
(2)生物滴滤塔和光催化一体化组合工艺可以有效地去除VOCs,TVOC的去除率在95.4%以上,基本上可以实现电子垃圾拆解过程排放废气中VOCs的达标排放。
(3)将微生物和光催化氧化技术2种不同的工艺有效结合,提出一种适合于电子垃圾拆解过程废气治理的两段式组合工艺,为电子垃圾拆解等特殊工业排放有机废气的高效去除提供了一种新的研究思路。
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Pilot-scale study on waste gas treatment from e-waste dismantling by combined technique of biological trickling filter with photocatalytic oxidation
HUANG Yong1,2, CHEN Jiangyao1, LI Jianjun3, LIAO Dongqi3, LI Guiying1, AN Taicheng1*
1. State Key Laboratory of Organic Geochemistry and Guangdong Key Laboratory of Environmental Resources Utilization and Protection, Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Science, Guangzhou 510640, China; 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 3. Guangdong Provincial Key Laboratory of Microbial Culture Collection and Application, Guangdong Institute of Microbiology, Guangzhou 510070, China
Pilot-scale study of removal of e-waste dismantling waste gas by combined technique of biological trickling filter (BFT) and photocatalytic oxidation (PCO) were conducted in the work. Results showed that high concentrated total suspended particulate (TSP) and volatile organic compounds (VOCs) were detected from the emitted gas from e-waste dismantling process. The concentration of TSP was in the range of 3792.5 to 7387.9 µg·m-3, which was much higher than 3rd grade value of Chinese ambient air quality control criteria (500 µg·m-3). And VOCs were mainly composed of aromatic, oxygenated and nitrogenated, halogenated and aliphatic VOCs with the concentration between 5499.1±854.7 and 26834.0±447.0 µg·m-3. Among these four kind of VOCs, aromatic VOCs account for the highest content with the concentration of 2369.9 ± 359.8 to 24419.6±229.5 µg·m-3, followed with oxygenated and nitrogenated VOCs, and halogenated VOCs with the concentrations ranged from 1018.2±142.1~2144.2±167.5 µg·m-3and 1170.6±146.5~1936.6±353.3 µg·m-3. The concentration of aliphatic VOCs was the lowest of 44.6±0.8 and 174.4±0.5 µg·m-3. Compared with single BTF and PCO, BTF-PCO combined technique displayed more effective capability in the removal of both TSP and VOCs emitted from e-waste dismantling process. It was found that the concentration of TSP greatly decreased to 747.4~1750.9 µg·m-3after BTF-PCO treatment with the removal efficiency of more than 76.3%. In the case of VOCs, the removal efficiencies are equal to or higher than 97.0%,92.4%,83.4% and 100% for aromatic, oxygenated and nitrogenated, halogenated and aliphatic VOCs, respectively.
e-waste; total suspended particulate; volatile organic compounds; biotechnology; photocatalytic oxidation; pilot-scale study
X76
A
1674-5906(2014)05-0817-07
广东省科技计划项目(2012A032300017);佛山市院市合作项目(2012HY100101);国家自然科学基金项目(41373102);广东省自然科学基金团队项目(S2012030006604)
安太成,研究员,博士,主要从事环境污染与控制技术及其应用方面的研究工作。*
2014-03-04
黄勇,陈江耀,李建军,廖东奇,李桂英,安太成. 生物滴滤塔耦合光催化氧化技术处理电子垃圾拆解车间排放废气的中试研究[J]. 生态环境学报, 2014, 23(5): 817-823.
HUANG Yong, CHEN Jiangyao, LI Jianjun, LIAO Dongqi, LI Guiying, AN Taicheng. Pilot-scale study on waste gas treatment from e-waste dismantling by combined technique of biological trickling filter with photocatalytic oxidation [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2014, 23(5): 817-823.