1. Introduction
Eutrophication in water bodies is a widespread global environmental issue. Phosphorus (P) has been recognized as the primary nutrient causing eutrophication [1]. More and more stringent legislation has required low P emission limits in wastewater treatment. There are many technologies such as precipitation, membrane processes, adsorption and enhanced biological phosphorus removal (EBPR) that can be used to remove P from wastewater, but they are not always able to meet water quality standards or not cost-effective [2]. Alternative efficient and cost-effective methods are needed.
Filtration is a potential solution to remove P from wastewater effectively, in addition with removal of other contaminants [3]. Filter media is the key of P removal through filtration because the principal P removal mechanisms by filtration are adsorption and precipitation within the media. An effective filter media must be efficient, cost effective and sustainable in order to be widely adopted [4]. Various filter media, including natural materials, industrial by-products and man-made products [5], have been researched for their capacity in P removal from wastewater, such as limestone [6], calcite [7], bauxite [8], boehmite [9], goethite, [10], hematite [11], and industrial slag [12], etc. Usually the filter media that are effective to remove P are Fe, Ca or Al rich minerals.
Pyrrhotite is one of the most common iron sulphide minerals on the earth. When molecular oxygen and water are available, pyrrhotite can be easily oxidized, and produce acid mine drainage (AMD) with the stoichiometric equation as follows [13]:
equation(1)
View the MathML source
Turn MathJax on
Though AMD is recognized as a serious environmental problem in the mining industry, AMD and AMD sludge can be used to remove P effectively from wastewater [14] and [15]. However, few attentions have been given to pyrrhotite as a media for P removal from wastewater.
Pyrrhotite is a Fe rich mineral. Elsetinow et al. observed the adsorption of phosphate on iron sulphide minerals, which can impede the oxidation of Iron sulphide minerals [16]. Iron sulphide minerals have been shown capable of adsorption of arsenic (As) and heavy metals from wastewater [17], [18], [19] and [20]. All these studies show that pyrrhotite could be an effective media for P removal from wastewater. Therefore it is worthwhile studying P removal from wastewater with pyrrhotite in detail.
The objectives of this research were to study the feasibility of pyrrhotite as a media for P removal from wastewater, to understand phosphorus removal kinetics, and analyze mechanisms of P removal with pyrrhotite. This study would provide data for application of natural pyrrhotite as a P filter media.
1. บทนำเคในแหล่งน้ำเป็นปัญหาสิ่งแวดล้อมโลกอย่างกว้างขวาง ฟอสฟอรัส (P) รับรู้เป็นสารหลักที่ทำให้เค [1] กฎหมายเข้มงวดมากต้องจำกัดการปล่อยก๊าซ P ต่ำในบำบัดน้ำเสีย มีเทคโนโลยีมากมายเช่นฝน กระบวนการเมมเบรน ดูดซับ และกำจัดฟอสฟอรัสทางชีวภาพขั้นสูง (EBPR) ที่สามารถใช้เพื่อเอา P จากระบบบำบัดน้ำเสีย แต่พวกเขามักไม่ได้มาตรฐานคุณภาพน้ำหรือไม่คุ้มค่า [2] วิธีอื่นมีประสิทธิภาพ และคุ้มค่าจำเป็นการกรองเป็นการแก้ไขที่เป็นไปได้เอา P จากน้ำเสียได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ ด้วยการกำจัดสารปนเปื้อนอื่น ๆ [3] สื่อคือ คีย์ของ P เอาผ่านเครื่องกรองเพราะเอากลไกหลักของ P โดยกรอง ดูดซับและฝนภายในสื่อ สื่อมีประสิทธิภาพต้องมีประสิทธิภาพ คุ้มค่า และยั่งยืนเพื่อให้แพร่หลายนำ [4] สื่อตัวกรองต่าง ๆ วัสดุธรรมชาติ สินค้าอุตสาหกรรมพลอย และผลิตภัณฑ์ที่มนุษย์สร้างขึ้น [5], มีการทำวิจัยสำหรับกำลังการผลิตใน P ออกจากน้ำเสีย หินปูน [6], [7] แคลไซต์ แร่อะลูมิเนียม [8], [9] boehmite เก อไทต์, [10], slag hematite [11], และอุตสาหกรรม [12] เป็นต้น โดยปกติสื่อตัวกรองที่มีประสิทธิภาพเอา P มี Fe, Ca หรืออัลอุดมไปด้วยแร่Pyrrhotite เป็นหนึ่งในแร่ธาตุพันธุ์โซเดเหล็กมากที่สุดในโลก เมื่อออกซิเจนโมเลกุลและน้ำ pyrrhotite สามารถจะง่ายออกซิไดซ์ และผลิตกรดเหมืองระบายน้ำ (AMD) กับสมการ stoichiometric ดัง [13]:equation(1)ดูต้น MathMLเปิด MathJaxแม้ว่า AMD ถูกรู้จักว่าเป็นปัญหาสิ่งแวดล้อมที่รุนแรงในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ AMD และ AMD ตะกอนสามารถใช้เอา P ได้อย่างมีประสิทธิภาพจากน้ำเสีย [14] [15] อย่างไรก็ตาม ไม่กี่ attentions มอบ pyrrhotite เป็นสื่อสำหรับ P จากน้ำเสียPyrrhotite เป็นแร่อุดมไปด้วย Fe Elsetinow et al. สังเกตการดูดซับของฟอสเฟตบนเหล็กพันธุ์โซเดแร่ ซึ่งสามารถเป็นอุปสรรคขัดขวางการเกิดออกซิเดชันของแร่เหล็กพันธุ์โซเด [16] แร่เหล็กพันธุ์โซเดได้รับการแสดงความสามารถในการดูดซับของสารหนู (เป็น) และโลหะหนักจากน้ำเสีย [17], [18], [19] [20] และ ศึกษาเหล่านี้แสดง pyrrhotite นั้นอาจมีสื่อสำหรับ P จากน้ำเสีย ดังนั้น จึงคุ้มค่าเรียน P ออกจากน้ำเสียด้วย pyrrhotite ในรายละเอียดวัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้ได้ศึกษาความเป็นไปได้ของ pyrrhotite เป็นสื่อสำหรับ P จากน้ำเสีย จลนพลศาสตร์การกำจัดฟอสฟอรัส และเข้าใจวิเคราะห์กลไกเอา P กับ pyrrhotite การศึกษานี้จะให้ข้อมูลสำหรับโปรแกรมประยุกต์ของธรรมชาติ pyrrhotite P เป็นกรองสื่อ
การแปล กรุณารอสักครู่..
1. บทนำ
ธาตุอาหารในแหล่งน้ำเป็นปัญหาสิ่งแวดล้อมอย่างกว้างขวางทั่วโลก ฟอสฟอรัส (P) ได้รับการยอมรับว่าเป็นสารอาหารหลักที่ก่อให้เกิดการขาดออกซิเจน [1] กฎหมายมากขึ้นและเข้มงวดมากขึ้นจำเป็นต้องมีข้อ จำกัด การปล่อย P ต่ำในการบำบัดน้ำเสีย มีเทคโนโลยีหลายอย่างเช่นมีการเร่งรัดกระบวนการเมมเบรน, การดูดซับและเพิ่มการกำจัดฟอสฟอรัสทางชีวภาพ (EBPR) ที่สามารถใช้ในการลบ P จากน้ำเสีย แต่พวกเขาจะไม่เคยสามารถที่จะตอบสนองมาตรฐานคุณภาพน้ำหรือไม่เสียค่าใช้จ่ายที่มีประสิทธิภาพ [2] วิธีการที่มีประสิทธิภาพและประหยัดค่าใช้จ่ายที่มีประสิทธิภาพทางเลือกที่มีความจำเป็น. กรองเป็นโซลูชั่นที่มีศักยภาพในการลบ P จากน้ำเสียได้อย่างมีประสิทธิภาพในการกำจัดนอกจากนี้ยังมีสารปนเปื้อนอื่น ๆ [3] สื่อกรองคือการกำจัดที่สำคัญของ P ผ่านการกรองเพราะกลไกการกำจัด P หลักโดยการกรองมีการดูดซับและการเร่งรัดภายในสื่อ สื่อกรองที่มีประสิทธิภาพจะต้องมีประสิทธิภาพค่าใช้จ่ายที่มีประสิทธิภาพและยั่งยืนเพื่อที่จะได้นำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย [4] สื่อกรองต่าง ๆ รวมทั้งวัสดุธรรมชาติอุตสาหกรรมโดยผลิตภัณฑ์และผลิตภัณฑ์ที่มนุษย์สร้างขึ้น [5], ได้รับการวิจัยสำหรับความจุของพวกเขาในการกำจัด P จากน้ำเสียเช่นหินปูน [6], แคลเซียมคาร์บอเนต [7], อะลูมิเนียม [8] boehmite [9], goethite [10], ออกไซด์ [11] และตะกรันอุตสาหกรรม [12] และอื่น ๆ มักจะสื่อกรองที่มีประสิทธิภาพในการลบ P มีเฟ Ca หรือแร่ธาตุที่อุดมไปด้วยอัล. pyrrhotite เป็นหนึ่งในที่สุด แร่ธาตุเหล็กซัลไฟด์ที่พบบนโลก เมื่อโมเลกุลออกซิเจนและน้ำที่มีอยู่ pyrrhotite สามารถออกซิไดซ์ได้ง่ายและผลิตกรดแร่พื้นที่ (AMD) กับสม stoichiometric ดังนี้ [13]: สมการ (1) ดูแหล่งที่มา MathML เปิด MathJax บนแม้ว่าเอเอ็มดีได้รับการยอมรับเป็นอย่างรุนแรง ปัญหาสิ่งแวดล้อมในอุตสาหกรรมเหมืองแร่, AMD และตะกอนเอเอ็มดีสามารถนำมาใช้ในการลบ P ได้อย่างมีประสิทธิภาพจากน้ำเสีย [14] และ [15] แต่ความสนใจน้อยมากที่ได้รับการกำหนดให้ pyrrhotite เป็นสื่อสำหรับการกำจัด P จากน้ำเสีย. pyrrhotite เป็นเฟอุดมไปด้วยแร่ธาตุ Elsetinow และคณะ สังเกตเห็นการดูดซับของฟอสเฟตแร่ซัลไฟด์เหล็กซึ่งสามารถขัดขวางการเกิดออกซิเดชันของแร่ซัลไฟด์เหล็ก [16] เหล็กแร่ซัลไฟด์ได้รับการแสดงที่มีความสามารถในการดูดซับของสารหนู (As) และโลหะหนักจากน้ำเสีย [17], [18], [19] และ [20] การศึกษาทั้งหมดนี้แสดงให้เห็นว่า pyrrhotite อาจเป็นสื่อที่มีประสิทธิภาพในการกำจัด P จากน้ำเสีย ดังนั้นมันจะคุ้มค่าการศึกษาการกำจัด P จากน้ำเสียที่มี pyrrhotite ในรายละเอียด. วัตถุประสงค์ของการวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความเป็นไปได้ของ pyrrhotite เป็นสื่อสำหรับการกำจัด P จากน้ำเสียเพื่อให้เข้าใจจลนศาสตร์กำจัดฟอสฟอรัสและวิเคราะห์กลไกในการกำจัด P กับ pyrrhotite การศึกษาครั้งนี้จะให้ข้อมูลสำหรับการประยุกต์ใช้ pyrrhotite ธรรมชาติเป็นสื่อกรอง P
การแปล กรุณารอสักครู่..
1 . บทนำ
บานชื่นในน้ำเป็นอย่างแพร่หลายทั่วโลก ด้านสิ่งแวดล้อม ปัญหา ฟอสฟอรัส ( P ) ได้รับการยอมรับว่าเป็นสารอาหารหลักที่ก่อให้เกิดปรากฏการณ์ยูโทรฟิเคชั่น [ 1 ] และกฎหมายที่เข้มงวดมากขึ้น มีการใช้วงเงินต่ำ P ในการบำบัดน้ำเสีย มีหลายเทคโนโลยี เช่น การตกตะกอน กระบวนการเมมเบรน ,การดูดซับทางชีวภาพและการเพิ่มประสิทธิภาพการกำจัดฟอสฟอรัส ( อีบีพีอาร์ ) ที่สามารถใช้เพื่อลบฟอสฟอรัสจากน้ำเสีย แต่พวกเขาจะไม่เสมอสามารถตอบสนองมาตรฐานคุณภาพน้ำหรือไม่คุ้มค่า [ 2 ] ทางเลือกที่มีประสิทธิภาพและมีประสิทธิภาพวิธีการจำเป็น
การกรองเป็นโซลูชั่นที่มีศักยภาพที่จะเอา P จากน้ำเสียได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ ด้วยการกำจัดสารปนเปื้อนอื่น ๆ [ 3 ]สื่อกรองเป็นกุญแจของ P เอาผ่านการกรอง เพราะอาจารย์ใหญ่ P เอากลไกการกรองคือการดูดซับและการตกตะกอนในสื่อ ที่มีประสิทธิภาพสื่อกรองต้องมีประสิทธิภาพต้นทุนที่มีประสิทธิภาพและยั่งยืนเพื่อที่จะได้รับการรับรองอย่างกว้างขวาง [ 4 ] สื่อกรองต่าง ๆ รวมทั้งวัสดุธรรมชาติ ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมและผลิตภัณฑ์ธรรมชาติ [ 5 ]ได้รับการวิจัยขีดความสามารถในการกำจัด P จากน้ำเสีย เช่น หินปูน [ 6 ] [ 7 ] , แคลไซต์ , แร่ [ 8 ] , เบอห์ไมต์ [ 9 ] , เกตเวย์ , [ 10 ] แร่เหล็ก [ 11 ] และ [ 12 ] กากอุตสาหกรรม ฯลฯ โดยปกติตัวกรองสื่อที่มีประสิทธิภาพเพื่อลบ P คือ เหล็ก , CA หรือ อัล ที่อุดมไปด้วยแร่ธาตุ
พิร์โรไทต์เป็นหนึ่งของเหล็กซัลไฟด์ แร่ที่พบมากที่สุดบนโลกเมื่อโมเลกุลออกซิเจนและน้ำพร้อมใช้งาน พิร์โรไทต์สามารถสลายตัวได้ง่าย และผลิตกรดของน้ำและมีอัตราส่วนสมการดังนี้ [ 13 ] : สมการ ( 1 )
เปิดแหล่งที่มาดู MathML mathjax บน
แม้ว่าเอเอ็มดีได้รับการยอมรับเป็นปัญหาสิ่งแวดล้อมที่รุนแรงในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ เอเอ็มดี และกากตะกอนและสามารถใช้ลบ P ได้อย่างมีประสิทธิภาพจากน้ำเสีย [ 14 ] และ [ 15 ]แต่น้อยคน ที่ได้รับการพิร์โรไทต์เป็นสื่อสำหรับ P การกำจัดน้ำเสีย
พิร์โรไทต์เป็นผู้อุดมไปด้วยแร่ elsetinow et al . สังเกตการดูดซับฟอสเฟตในแร่ซัลไฟด์เหล็ก ซึ่งสามารถต้านออกซิเดชันของแร่ซัลไฟด์เหล็ก [ 16 ] แร่ซัลไฟด์เหล็กที่ได้แสดงความสามารถในการดูดซับสารหนู ( As ) และโลหะหนักจากน้ำเสีย [ 17 ] , [ 18 ][ 19 ] และ [ 20 ] การศึกษาเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าพิร์โรไทต์อาจเป็นสื่อที่มีประสิทธิภาพในการกำจัดฟอสฟอรัสจากน้ำเสีย ดังนั้นมันคุ้มค่าเรียน P การกำจัดน้ำเสียพิร์โรไทต์รายละเอียด
วัตถุประสงค์ของการวิจัย เพื่อศึกษาความเป็นไปได้ของพิร์โรไทต์เป็นสื่อสำหรับ P การกำจัดน้ำเสีย การเข้าใจจลนศาสตร์การกำจัดฟอสฟอรัสและวิเคราะห์กลไกของ P เอากับพิร์โรไทต์ . การศึกษานี้จะให้ข้อมูลเพื่อการพิร์โรไทต์ธรรมชาติเป็น P ตัวกรองสื่อ
การแปล กรุณารอสักครู่..