ورود
مقالات فارسیISIکنفرانسهاژورنالها

A pilot study on the removal of ammonia from aqueous solution using the integration of struvite synthesis and breakpoint chlorination

محل انتشار: فصلنامه پیشرفت ها در فناوری محیط زیست، دوره: 9، شماره: 2
سال انتشار: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 63

فایل این مقاله در 13 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:
https://civilica.com/doc/1700633

شناسه ملی سند علمی:

JR_AET-9-2_001

تاریخ نمایه سازی: 28 تیر 1402

چکیده مقاله:

Herein, a pilot study on the removal of ammonia from surface water using the integration of struvite precipitation and breakpoint chlorination is reported. A two staged pilot plant with a capacity of ۱۰۰۰ liters (۱ m۳) per run (LPR) was utilized, of which Stage ۱ comprised struvite precipitation and Stage ۲ comprised breakpoint chlorination. Optimum conditions (i.e., Stage ۱) for struvite precipitation were ۱۱۰ mg/L of Mg and P dosage (concentration), ۱۵۰ rpm of mixing speed, ۶۰ minutes of contact time, and lastly, ۱۲۰ minutes of sedimentation, while optimum condition for the breakpoint chlorination (i.e., Stage ۲) were ۳۰ minutes of mixing and an ۸:۱ Cl۲-NH۴+ weight ratio. The synergistic effects of this hybrid system proved to be effective, with Stage ۱ increasing the pH from ۶.۸ to ۱۰.۱, reducing Mn (≥۹۷.۰%) and Fe (≥۹۹.۶%) concentrations steeply, and concomitantly deactivated E coli and TPC to ≥ ۹۹% and ≥۹۱%, respectively, while ammonia was reduced from ۵.۴ mg/L to ۲.۷ mg/L-N (۵۱.۸ %). In Stage ۲, i.e., breakpoint chlorination, ammonia was reduced from ۲.۷ mg/L to ۰.۰۲ mg/L-N whilst fully depleting residual microorganisms. Finally, the OPEX amounted to ۰.۳۱/m۳; however, there is a potential for cost savings (≈۵۳.۲%) by replacing Kh۲PO۴ with waste phosphoric acid. Lastly, the results from this techno-economic evaluation study showed great potential compared to similar technologies, making this approach a game-changer towards the prudent management of elevated levels of ammonia amongst other problematic contaminants.

کلیدواژه ها:

Operational expenditure (OPEX) analysis ، hybrid approach ، struvite synthesis ، breakpoint chlorination ، ammonia removal ، Calcium hypochlorite (HTH) ، Real surface water treatment

نویسندگان

Muyahavho Mugwili

Water Pollution Monitoring and Remediation Initiatives Research Group, School of Chemical and Minerals Engineering, North-West University, South Africa

Frans Waanders

Water Pollution Monitoring and Remediation Initiatives Research Group, School of Chemical and Minerals Engineering, North-West University, South Africa

Vhahangwele Masindi

Magalies Water, Scientific Services, Research & Development Division, South Africa

Elvis Fosso-Kankeu

Institute for Nanotechnology and Water Sustainability (iNanoWS), College of Science Engineering and Technology (CSET), University of South Africa, Florida Science Campus, South Africa

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Adam, M. R., Othman, M. H. D., Abu Samah, R., ...
  • Amini Fard, F., Jalilzadeh Yengejeh, R., Ghaeni, M. (۲۰۱۹). Efficiency ...
  • Bernardi, F., Zadinelo, I. V., Alves, H. J., Meurer, F., ...
  • Chen, Y., Long, J., Chen, S., Xie, Y., Xu, Z., ...
  • Hakimi, M. H., Jegatheesan, V., Navaratna, D. (۲۰۲۰). The potential ...
  • Hu, L., Yu, J., Luo, H., Wang, H., Xu, P., ...
  • Huang, H., Huang, L., Zhang, Q., Jiang, Y., Ding, L. ...
  • Kazemi Noredinvand, B., Takdastan, A., Jalilzadeh Yengejeh, R. (۲۰۱۶). Removal ...
  • Li, D. Y., Cho, Y. C., Hsu, M. H., Lin, ...
  • Marais, S. S., Ncube, E. J., Msagati, T. A. M., ...
  • Masindi, V. (۲۰۲۰). Dataset on physicochemical and microbial properties of ...
  • Masindi, V., Fosso-Kankeu, E., Mamakoa, E., Nkambule, T. T. I., ...
  • Masindi, V., Foteinis, S. (۲۰۲۱). Recovery of phosphate from real ...
  • Masindi, V., Foteinis, S., Chatzisymeon, E. (۲۰۲۲). Co-treatment of acid ...
  • Masindi, V., Foteinis, S., Renforth, P., Ndiritu, J., Maree, J. ...
  • Masindi, V., Gitari, M. W., Tutu, H., DeBeer, M. (۲۰۱۷). ...
  • Masindi, V., Ndiritu, J. G., Maree, J. P. (۲۰۱۸). Fractional ...
  • Masindi, V., Osman, M. S., Shingwenyana, R. (۲۰۱۹). Valorization of ...
  • Mavhungu, A., Foteinis, S., Mbaya, R., Masindi, V., Kortidis, I., ...
  • Mavhungu, A., Masindi, V., Foteinis, S., Mbaya, R., Tekere, M., ...
  • Mavhungu, A., Mbaya, R., Masindi, V., Foteinis, S., Muedi, K. ...
  • Aharia, S. M., Yangejehb, R. J., Mahvic, A. H., Shahamatd, ...
  • Mugwili, M., Waanders, F., Masindi, V., Fosso-Kankeu, E. (۲۰۲۳). Effective ...
  • Nkele, K., Mpenyana-Monyatsi, L., Masindi, V. (۲۰۲۲). Challenges, advances and ...
  • Nkele, K. M., Mpenyana-Monyatsi, L., Masindi, V. (۲۰۲۲). Fabrication of ...
  • Rice, E. W., Bridgewater, L., American Public Health Association (Eds.). ...
  • South African National Standard (SANS ۲۴۱-۱:۲۰۱۵) Drinking water. Part ۱: ...
  • Sharma, N., Mohapatra, S., Padhye, L. P., Mukherji, S. (۲۰۲۱). ...
  • Tekerlekopoulou, A., Vayenas, D. (۲۰۰۸). Simultaneous biological removal of ammonia, ...
  • WHO. (۲۰۱۱). Guidelines for drinking-water quality. In (۴th ed ed.). ...
  • WHO. (۲۰۱۷). Guidelines for drinking-water quality: fourth edition incorporating first ...
  • Zangeneh, A., Sabzalipour, S., Takdastan, A., jalilzadeh yengejeh, r., Abdullatif ...
  • Zangeneh, A., Sabzalipour, S., Takdatsan, A., Yengejeh, R. J., Khafaie, ...
    • نمایش کامل مراجع