تصفیه آب و فاضلاب

تخلیه های تنظیم شده فسفر (P) و نیتروژن (N) و هزینه کود، محرک های اقتصادی را برای حذف مواد مغذی و بازیابی از فاضلاب فراهم می کند. این مطالعه از تبادل یونی (IX) در فاضلاب رقیق (خانگی) برای تغلیظ مواد مغذی با بازیابی بعدی توسط بارش استروویت استفاده کرد. این اولین مطالعه تصفیه فاضلاب سوم است که به طور مستقیم حذف فسفر را با استفاده از طیفی از محیط‌های مبتنی بر Fe، Cu و Al و سپس ستون‌های کلینوپتیلولیت IX برای حذف N و بارش با استفاده از احیاکننده‌های ترکیبی مقایسه می‌کند. حذف فسفات قبل از دستیابی به موفقیت 0.5-2.0 گرم فسفر Lmedia-1 بود، که غلظت پساب 1-PO4-P و NH4-N-1 را برای حجم 80 تخت فراهم می کرد. رزین Dow-FeCu حذف موثر فسفر، بازسازی PH خنثی کارآمد و 560 میلی‌گرم فسفر L-1 در محلول شستشو (ضریب غلظت ≥100) را ارائه کرد. ظرفیت تبادل کلینوپتیلولیت در حالت ستونی 3.9-6.1 گرم N Lmedia-1 قبل از دستیابی به موفقیت بود. بارش با استفاده از ترکیب کاتیون و احیاکننده آنیون منجر به حذف حداکثر 74 درصد فسفر با استفاده از Dow-FeCu شد. رسوبات حاوی ناخالصی هایی از جمله Al3+، Ca2+ و Fe بودند. به طور کلی، فرآیند بازیابی بارش IX ≥98% فسفر و 95% نیتروژن را حذف کرد و رسوبات حاوی 13% فسفر و 1.6% نیتروژن بودند. این فرآیند متوالی می تواند استانداردهای سختگیرانه فاضلاب را برآورده کند و جایگزین موثری برای فناوری های تصفیه سنتی است که به سادگی مواد مغذی را حذف می کند. . تقریباً 84 درصد از کل فسفر و 97 درصد از کل نیتروژن کل کجلدال که وارد یک تصفیه خانه که با مخازن و لوله ها است می‌شود را می‌توان گرفت (با احتساب حذف زلال‌کننده اولیه)، در حالی که بیشتر فناوری‌های موجود جریان‌های جانبی را هدف قرار می‌دهند که معمولاً فقط شامل 20 تا 30 درصد فسفر ورودی و 15 تا 20 درصد هستند. درصد نفوذی N

هدف نهایی بازیابی مواد مغذی، تولید یک محصول غنی از مواد مغذی قابل عرضه در بازار علاوه بر رعایت محدودیت‌های تخلیه مواد مغذی برای آب تصفیه‌شده است. فرآیند بارش IX که در اینجا مورد ارزیابی قرار گرفت، فسفر و نیتروژن را برای دستیابی به این هدف با استفاده از فاضلاب رقیق، غلیظ و رسوب داد. طیفی از رسانه های مبتنی بر آهن، مس یا آل برای مقایسه عملکرد مستقیم در فاضلاب استفاده شد. با استفاده از رزین‌های انتخابی PO43- عملکرد برتر، حذف قبل از پیشرفت ستون 0.5-2.0 گرم P Lmedia-1 بود که غلظت پساب کمتر از 0.1 میلی‌گرم در لیتر PO4-P برای ≥80 BV و کمتر از 0.2 میلی‌گرم L-1NH4 داشت. -N برای ≥100 BV. Dow-FeCu موثرترین حذف فسفر، بازسازی کارآمد pH خنثی و 560 میلی گرم L-1P را در محلول شستشوی بازسازی (ضریب غلظت ≥ 100) ارائه کرد. بیش از 98? PO4-P و 97? NH4-N با استفاده از ترکیب احیا کننده ستون آنیونی و کاتیونی برای بارش حذف شدند. جریانهای احیاکننده همچنین حاوی سطوح قابل توجهی از Al، Cu، Ca و/یا K بودند که ممکن است ارزش محصول بازیافت شده را کاهش دهد. آزمایش‌های پیشنهادی آتی شامل آزمایش مداوم محیط‌های تبادل آنیون برای تعیین مقرون‌به‌صرفه‌ترین محیط‌ها با در نظر گرفتن هزینه آماده‌سازی، حذف فسفر و گزینش‌پذیری، دفع فسفر، نیازهای شیمیایی و حداقل شستشوی فلز است. علاوه بر این، روش بارش را می توان برای بهبود خلوص استروویت و ارزیابی استفاده بالقوه از مایع رویی حاصل از بارش به عنوان یک بازیافت مجدد تنظیم کرد. اقتصاد کلی فرآیند بارش IX برای اجرای در مقیاس بزرگ‌تر مورد توجه است و ارزیابی هزینه‌های شیمیایی و انرژی، استفاده مجدد از احیاکننده و قیمت محصول کود بازیافتی باید در ارزیابی‌های آتی با هم در نظر گرفته شوند.