Characterization of the dissolved phosphorus uptake kinetics for the effluents from advanced nutrient removal processes

Li, Bo; Brett, Michael T.

doi:10.1016/j.watres.2015.07.028

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“…2 Entre os causadores da eutrofização, há uma preocupação em especial com a quantidade de fósforo nos efluentes, por este não se apresentar em fase gasosa. 3 O fósforo, na forma de fosfato, além de fazer parte da constituição da maioria das células, não é considerado tóxico para seres vivos, devido às baixas concentrações em água potável e em alimentos. 2 Porém efluentes com co ce trações de fósforo aci a de μg L -1 já são prejudiciais aos corpos hídricos, causando a eutrofização.…”

Section: Introductionunclassified

Application of Chemometrics for the Optimization of Phosphorus Removal Process by Electrocoagulation

et al. 2017

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Abstract:The wastewater treatment is an issue that has been studied in recent years due to the great degenerative potential of the environment. The availability of nutrients, particularly phosphorus, cause eutrophication of rivers and lakes. The electrocoagulation is a simple application technique for removing pollutants. Here, Design of Experiments (DoE) was applied for the optimization of the efficiency of the phosphorus removal process by electrocoagulation using a simple synthetic medium. Based on a fractional factorial design and literature data, potential applied, electrolysis time and electrolyte's initial conductivity were identified as significant variables. Box-Behnken Design (BBD) and Response Surface Method (RSM) were then used for optimization. The amplitude of the experimental domain in this study was limited by the equipment used (maximum of 25 V). Even so, the maximum phosphorus removal of 97.1% was estimated at potential of 25 V applied for 12.5 min using an initial conductivity of 1.1 mS cm -1 . The validation of the model was carried out and presented a reduction of 92% for phosphorus removal, obtaining a response only 5.1% below the expected, which proves the multivariate model's reliability. Keywords:Design of experiments; wastewater treatment; electrocoagulation. ResumoO tratamento de águas residuais é uma questão que tem sido estudada nos últimos anos devido ao grande potencial degenerativo do meio ambiente. A disponibilidade de nutrientes, em especial o fósforo, causa a eutrofização de rios e lagos. A eletrocoagulação é uma técnica de simples aplicação para a remoção de poluentes. O planejamento experimental multivariado foi utilizado para a otimização da eficiência do processo de remoção de fósforo por eletrocoagulação utilizando um meio sintético simples. Com base em um planejamento fatorial fracionário e dados da literatura, o potencial aplicado, o tempo de eletrólise e a condutividade inicial do eletrólito foram identificados como variáveis significativas. O planejamento BoxBehnken e a Metodologia de Superfície de Resposta foram então utilizados para a otimização. A amplitude do domínio experimental neste estudo foi limitada pelo equipamento utilizado (máximo de 25 V). Mesmo assim, uma remoção máxima de fósforo de 97,1% foi estimada em potencial de 25 V aplicado por 12,5 min usando uma condutividade inicial de 1,1 mS cm -2 . A validação do modelo foi realizada e apresentou uma redução de 92% para a remoção de fósforo, obtendo uma resposta apenas 5,1% abaixo do esperado, o que comprova a confiabilidade do modelo multivariado. Palavras

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