Authors: Adnan A.; Koch F.A.; Mavinic D.S.

Source: Journal of Environmental Engineering and Science, Volume 2, Number 6, November 2003 , pp. 473-483(11)

Publisher: NRC Research Press

Abstract:

A pilot-scale MAP (magnesium ammonium phosphate) crystallizer, which was used to remove/recover phosphorus through struvite formation, achieved ortho-P removal rates of over 90%, for a tested high phosphorus concentration (~220 mg/L). The desired degree of P-removal was achieved by either varying the operating pH or the supersaturation ratio at the inlet. The high P-removals (~90%) were achieved even at a pH of 7.3, which is contrary to the information found in the literature, where generally higher pH values (8.2~9) are recommended. This indicates that alkaline pH is not the only factor that can cause the process fluid to be supersaturated. Using solubility criteria, the in-reactor supersaturation ratio was used to define the metastable zone boundaries. The system performance, both in terms of process efficiency and the quality of the harvested product, was at its best when the in-reactor supersaturation ratio was between 1 and 5. The results showed that there was a narrow working zone for optimized crystallization process and a deviation from the optimal metastable zone always resulted in the plugging of the reactor. Key words: conditional solubility product, crystallization, phosphorus removal, struvite.

Un cristalliseur MAP (magnésium, ammonium, phosphate) à l'échelle pilote, utilisé pour éliminer/récupérer le phosphore par la formation de struvite, a atteint des taux d'élimination d'orthophosphate supérieurs à 90 % pour une concentration élevée de phosphore testée (~220 mg/L). Le niveau désiré d'élimination de P a été atteint soit en variant le pH de fonctionnement ou le rapport de sursaturation de l'alimentation. Des taux élevés d'élimination de P (~90 %) ont été atteints même à un pH de 7,3, ce qui contredit l'information trouvée dans la littérature, où des valeurs plus élevées de pH (8,2 à ~9) étaient recommandées. Cela indique qu'un pH alcalin n'est pas le seul facteur qui peut causer la sursaturation du fluide du procédé. En utilisant les critères de solubilité, le rapport de sursaturation dans le réacteur était utilisé pour définir les limites de la zone métastable. Le rendement du système, en termes d'efficacité du procédé et de qualité du produit récolté, était le meilleur lorsque le rapport de sursaturation dans le réacteur était se trouvait entre 1 et 5. Les résultats indiquent qu'il existe une étroite zone de travail pour l'optimisation du procédé de cristallisation et qu'une déviation de cette zone métastable optimale résulte toujours en un colmatage du réacteur. Mots clés : produit de solubilité conditionnel, cristallisation, élimination du phosphore, struvite.[Traduit par la Rédaction]

Keywords: conditional solubility product, crystallization, phosphorus removal, struvite, produit de solubilité conditionnel, cristallisation, élimination du phosphore, struvite

Document Type: Research article

Publication date: 2003-11-01

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• Since January 2002, NRC Research Press has published the Journal of Environmental Engineering and Science. During the seven-year history of the journal, the co-editors, Dr. Donald S. Mavinic and Dr. Daniel W. Smith, built a high-quality journal that was well respected by its community of researchers in Canada and around the world. The last issues of the Journal of Environmental Engineering and Science was published in November 2008 together with a supplement.

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