Facile synthesis of Ca-(OH)۲-Mg nanocomposite and its applications for the removal of manganese from drinking water: A pilot study

Publish Year: 1403
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: English
View: 63

This Paper With 17 Page And PDF Format Ready To Download

  • Certificate
  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Paper:

شناسه ملی سند علمی:

JR_AET-10-1_002

تاریخ نمایه سازی: 23 اسفند 1402

Abstract:

A pilot trial was performed in a potable water treatment plant with a capacity of ۱۶ ML/day.  The aim was to determine the removal of manganese using a mechanochemically synthesized Mg-(OH)۲-Ca nanocomposite. The acquired results were underpinned by state-of-the-art analytical instruments. Specifically, the trials were performed for ۱۵۷ hr using hydrated lime, periclase, and their nanocomposite individually. The key performance indicators were manganese, turbidity, electrical conductivity (EC), and pH. The results showed an increase in pH from ±۷.۴۶ to ≥۷.۵, ≥۸.۲, and ≥۷.۸ and EC from ±۰.۲۴ to ≥۰.۲۸, ≥۰.۵۷, and ≥۰.۵۸ mS/cm for hydrated lime, periclase, and their nanocomposite, respectively. Manganese was reduced from ±۴۰۰ to ≤۸۰ µg/L, ≤۸۹ µg/L, and ≤۵۴ µg/L for hydrated lime, periclase, and their nanocomposite, respectively. The NTU was reduced to ≤۱ for all the chemicals but registered the following sequence: ≤۰.۴۰, ≤۰.۸۵, and ≤۰.۸۹ for hydrated lime ≥ nanocomposite ≥ periclase, respectively, from ۶.۴۵ NTU. The findings of this study demonstrated the capabilities of nanomaterials in increasing the pH of the product solution and attenuating manganese and turbidity to the required levels. Lastly, the material costs denoted R ۶۳۰۰.۰۰ (۳۲۳.۹۸ USD)/week for the nanocomposite, and this was cheaper when compared to individual materials. Interestingly, the nanocomposite denoted superior and cost-effective performance compared to individual materials and will be a great success for the attenuation of manganese and other contaminants, hence enhancing its ferocious versatility in water treatment.

Authors

Kgolofelo Nkele

Department of Environmental, Water and Earth Science, Faculty of Science, Tshwane University of Technology, Private bag X۶۸۰, Pretoria ۰۰۰۱, South Africa

Lizzy Mpenyana-Monyatsi

Department of Environmental, Water and Earth Science, Faculty of Science, Tshwane University of Technology, Private bag X۶۸۰, Pretoria ۰۰۰۱, South Africa

Vhahangwele Masindi

Department of Environmental, Water and Earth Science, Faculty of Science, Tshwane University of Technology, Private bag X۶۸۰, Pretoria ۰۰۰۱, South Africa

مراجع و منابع این Paper:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper 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 Paper لینک شده اند :
  • Patil, D., Chavan, S., Oubagaranadin, J. (۲۰۱۶). A review of ...
  • Akhtar, N., Syakir Ishak, M. I., Bhawani, S. A., Umar, ...
  • https://doi.org/۱۰.۳۳۹۰/w۱۳۱۹۲۶۶۰[۳] Beduk, F., Aydin, S., Aydin, M., Bahadir, M., ۲۰۲۲. ...
  • Yang, H., Li, D., Zeng, H., Zhang, J. (۲۰۱۹a). Long-term ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.chemosphere.۲۰۱۹.۰۱.۱۴۳[۵] Yang, H., Li, D., Zeng, H., Zhang, J. (۲۰۱۹b). ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.scitotenv.۲۰۱۸.۰۸.۲۲۳[۶] Kouzbour, S., El Azher, N., Gourich, B., Gros, F., ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jwpe.۲۰۱۷.۰۱.۰۱۰[۷] Gerke, T., Little, B., Maynard, J. (۲۰۱۶). Manganese deposition ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.scitotenv.۲۰۱۵.۰۹.۰۵۴[۸] Miah, M. R., Ijomone, O. M., Okoh, C. O. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.neuint.۲۰۲۰.۱۰۴۶۸۸[۹] Cheng, Y., Xiong, W., Huang, T. (۲۰۲۱). Mechanistic insights ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.seppur.۲۰۲۰.۱۱۸۱۰۲[۱۰] WHO., ۲۰۰۵. Manganese in drinking water: background document for ...
  • Ifeoluwa, O. B. (۲۰۱۹). Harmful effects and management of indiscriminate ...
  • USEPA., ۲۰۰۴. Drinking water health advisory for manganese, U.S. Environmental ...
  • Marais, S. S., Ncube, E. J., Msagati, T. A. M., ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jwpe.۲۰۱۸.۱۱.۰۱۹[۱۴] Hoyland, V. W., Knocke, W. R., Falkinham III, J. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.watres.۲۰۱۴.۰۸.۰۰۶[۱۵] Alvarez-Bastida, C., Martínez-Miranda, V., Solache-Ríos, M., Linares-Hernández, I., Teutli-Sequeira, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jece.۲۰۱۸.۰۳.۰۱۹[۱۶] Carolin, C. F., Kumar, P. S., Saravanan, A., Joshiba, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jece.۲۰۱۷.۰۵.۰۲۹[۱۷] Livinalli, N. F., Silvestre, W. P., Duarte, J., Peretti, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۸۰/۰۰۹۸۶۴۴۵.۲۰۲۳.۲۱۶۹۶۸۱ [۱۸] Shiba, N. (۲۰۱۵). Extraction and precipitation of phosphorus from ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.watres.۲۰۲۳.۱۱۹۵۸۷[۲۰] Dotto, G., McKay, G. (۲۰۲۰). Current scenario and challenges ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jece.۲۰۲۰.۱۰۳۹۸۸[۲۱] Masindi, V., Foteinis, S., Renforth, P., Ndiritu, J., Maree, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.ecoleng.۲۰۲۲.۱۰۶۷۴۰[۲۲] Tobiason, J. E., Bazilio, A., Goodwill, J., Mai, X., ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۴۰۷۲۶-۰۱۶-۰۰۳۶-۲[۲۳] Kamal, N., Sulaiman, S. (۲۰۱۴). Bench-scale study of acid ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۱۱۱۳/mjfas.v۱۰n۳.۲۷۲[۲۴] Mulyadi, D., Haryati, S., Said, M. (۲۰۲۰). The Effect ...
  • http://dx.doi.org/۱۰.۲۴۸۴۵/ijfac.v۵.i۲.۴۲[۲۵] Abdel-Shafy, H. I. (۲۰۱۵). Chemical treatment for removal of ...
  • https://doi.org/۱۰.۲۱۶۰۸/EJCHEM.۲۰۱۵.۲۹۳[۲۶] Akbar, N. A., Aziz, H. A., Adlan, M. N. ...
  • https://doi.org/۱۰.۴۰۲۸/www.scientific.net/AMM.۸۰۲.۴۶۰[۲۷] Du, B., Hou, D., Duan, N., Zhou, C., Wang, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۱۱۳۵۶-۰۱۵-۴۱۹۷-۰[۲۸] Zhang, Q., Zhong, S., Zhang, F., Zhang, Z., Wan, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۰۷/s۴۱۷۴۲-۰۱۹-۰۰۲۰۴-w[۲۹] Geldenhuys, A. J., Maree, J. P., de Beer, M., ...
  • https://hdl.handle.net/۱۰۵۲۰/AJA۰۰۳۸۲۲۳X_۲۸۰۶[۳۰] Magagane, N., Masindi, V., Ramakokovhu, M. M., Shongwe, M. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jenvman.۲۰۱۹.۰۲.۰۳۰[۳۱] Szymoniak, L., Claveau-Mallet, D., Haddad, M., Barbeau, B. (۲۰۲۲). ...
  • https://doi.org/۱۰.۳۳۹۰/w۱۴۰۴۰۶۳۳[۳۲] Srivastava, V., Sharma, Y. C., Sillanpää, M. (۲۰۱۵). Green ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.ceramint.۲۰۱۵.۰۱.۱۱۲[۳۳] Macias, F., Caraballo, M. A., Rotting, T. S., Perez-Lopez, ...
  • Zendelska, A., Trajanova, A., Golomeova, M., Golomeova, B., Mirakovski, D., ...
  • https://doi.org/۱۰.۲۲۰۴۴/jme.۲۰۲۲.۱۲۰۹۰.۲۲۰۵[۳۵] Calugaru, I. L., Thomas, G., Carmen, M. N., ۲۰۱۸. ...
  • Le Bourre, B., Neculita, C., Coudert, L., Rosa, E. (۲۰۲۰). ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.chemosphere.۲۰۲۰.۱۲۷۴۲۴[۳۷] Hu, H., Zhang, Q. (۲۰۲۱). Mechanochemical preparation of mineral ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۴۳۵۶/kona.۲۰۲۱۰۱۲[۳۸] Khusnutdinov, V. P., Isupov, V. P. (۲۰۰۸). Mechanochemical synthesis ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۱۳۴/S۰۰۲۰۱۶۸۵۰۸۰۳۰۰۹۶[۳۹] Bester, K. M., Focke, W. W., Labuschangé, F. J. ...
  • Eaton, A. D., Clesceri, L. S., Rice, E. W., Greenberg, ...
  • APHA., ۲۰۱۰. Standard Methods for the Examination of Water and ...
  • Rice, E. W., ۲۰۱۷. Standard Methods for the Examination of ...
  • SANS., ۲۰۱۵. Drinking water for SANS ۲۴۱:۲۰۱۵. South Africa ...
  • Oustadakis, P., Agatzini-Leonardo, S., Tsakiridis, P. E. (۲۰۰۶). Nickel and ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.mineng.۲۰۰۵.۱۱.۰۰۶[۴۵] Navarro, A., Maetinez da Matta, M. I. (۲۰۲۲). Application ...
  • https://doi.org/۱۰.۳۳۹۰/su۱۴۲۳۱۵۸۵۷[۴۶] Mamakoa, E., Fosso-Kankeu, E., Masindi, V., Neomagus, H. (۲۰۲۲). ...
  • WHO., ۲۰۱۷. Water quality and health review of turbidity: Information ...
  • Mann, A. G., Tam, C. C., Higgins, C. D., Rodrigues, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۱۸۶/۱۴۷۱-۲۴۵۸-۷-۲۵۶[۴۹] Semerjian, L., Ayoub, G. (۲۰۰۳). High-pH-magnesium coagulation-flocculation in wastewater ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/S۱۰۹۳-۰۱۹۱(۰۲)۰۰۰۰۹-۶[۵۰] Mirbagheri, S. A., Hosseini, S. N. (۲۰۰۴). Pilot plant ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.desal.۲۰۰۴.۰۳.۰۲۲[۵۱] Agudosi, E., Abdullah, E., Mubarak, N., Khalid, M., Pudza, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jece.۲۰۱۸.۱۱.۰۰۱[۵۲] Prazeres, A. R., Luz, S., Fernandes, F., Jeronimo, E. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jece.۲۰۱۹.۱۰۳۵۵۶[۵۳] Aguiar, A., Xavier, G., Ladeira, A. (۲۰۱۰). The use ...
  • Masindi, V., Akinwekomi, V., Maree, J. P., Muedi, K. L. ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jece.۲۰۱۷.۰۷.۰۶۲[۵۵] Silva, A. M., Cunha, E. C., Silva, F. D., ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.jclepro.۲۰۱۲.۰۱.۰۳۲[۵۶] Balladares, E., Jerez, O., Parada, F., Baltierra, L., Hernandez, ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/j.mineng.۲۰۱۸.۰۳.۰۲۸[۵۷] Rout, C., Sharma, A. (۲۰۱۱). Assessment of drinking water ...
  • Apera, I. (۲۰۱۹). Conductivity pH DO ORP. Testing conductivity. https://support.aperainst.com[۵۹] ...
  • https://doi.org/۱۰.۲۱۶۶/wst.۲۰۱۵.۴۲۹[۶۰] Liu, Y. N., Zhang, Z. S., Xia, J. P. ...
  • https://doi.org/۱۰.۴۰۲۸/www.scientific.net/AMR.۶۳۴-۶۳۸.۲۵۴[۶۱] Vlyssides, A., Moutsatsou, A., Mai, S., Barampouti, E. M. ...
  • BrbootI, M. M., AbiD, B. A., Al-Shuwaiki, N. M. (۲۰۱۱). ...
  • Georgiou, D., Aivazidis, A., Hatiras, J., Gimouhopoulos, K. (۲۰۰۳). Treatment ...
  • https://doi.org/۱۰.۱۰۱۶/S۰۰۴۳-۱۳۵۴(۰۲)۰۰۴۸۱-۵[۶۴] Mortula, M., Ali, T., & Elaksher, A. (۲۰۲۰). Municipal ...
  • https://doi.org/۱۰.۵۰۰۴/dwt.۲۰۲۰.۲۴۹۸۹[۶۵] Mehmood, K., Rehman, S. K. U., Wang, J., Farooq, ...
  • https://doi.org/۱۰.۳۳۹۰/w۱۱۱۱۲۳۹۳[۶۶] Uddin, M. M., Hasan, M. J., Islam, M. D., ...
  • https://doi.org/۱۰.۳۱۸۸۱/TLR.۲۰۲۰.۰۷[۶۷] Ewerts, H., Venter, A., & Barnard, S. (۲۰۱۰). Effectiveness ...
  • Polaczyk, A., Scarpino, P. V., Barth, E. (۲۰۰۲). Alkaline stabilization ...
  • Nkele, K., Mpenyana-Monyatsi, L., Masindi, V. (۲۰۲۲). Fabrication of highly ...
  • نمایش کامل مراجع