KCI등재
SCIE
SCOPUS
Microbially induced calcium precipitation based anaerobic biosynthetic crystals for removal of F− and Ca2+ in groundwater: Performance optimization, kinetics, and reactor operation
저자
Zhenyu Zhai (Xi’an University of Architecture and Technology) ; Amjad Ali (Xi’an University of Architecture and Technology) ; Junfeng Su (Xi’an University of Architecture and Technology) ; Zhenle Hao (Xi’an University of Architecture and Technology) ; Jiaran Liu (Xi’an University of Architecture and Technology) ; Zhao Wang (Xi’an University of Architecture and Technology)
발행기관
학술지명
Korean Journal of Chemical Engineering(The Korean Journal of Chemical Engineering)
권호사항
발행연도
2022
작성언어
English
주제어
등재정보
KCI등재,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
3055-3066(12쪽)
DOI식별코드
제공처
Anaerobic biosynthetic crystals (ANBC) were prepared based on microbially induced calcium precipitation (MICP) and their potential explored for groundwater defluoridation and decalcification. The preparation conditions of ANBC were optimized and the influence of key factors (initial fluoride ions (F−) concentration, pH, and initial calcium ions (Ca2+) concentration) on the crystals was investigated. During the operation of the reactor, at pH of 7.0, the hydraulic retention time (HRT) of 6 h, and Ca2+ concentration of 180 mg L−1, a maximum removal efficiency reached 93.31%, while 66.20% of Ca2+ could be removed. The adsorption dynamics study showed that the adsorption of ANBC was most in line with the pseudo-second-order model. The stability of ANBC operation was studied and failure reaction showed that the crystals maintained a stable removal ability after 35 times of repeated use. Further studies found that this was attributed to the continuous growth and synthesis of the crystals. The defluoridation and decalcification mechanism was further explored by scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), and X-ray diffraction spectra (XRD). This study innovatively proposes a method for biosynthesis of crystals under anaerobic conditions based on MICP, which can efficiently and stably remove F− and Ca2+ in groundwater, providing a valuable strategy for groundwater contaminant remediation and energy saving.
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