Review of Arsenic Removal Methods in Water Supply and A Case Study of Predesign Cost Estimation in Nepal

Autor: Mchayk, Ali, Nystén, Taina, Shrestha, Arati, Tuominen, Sirkku, Prasad Acharya, Narayan
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2023
Předmět:
Popis: The page 11 has been updated on January 26th 2023: Word “Arsenic” has been removed from the heading 1.3. The consumption of arsenic contaminated drinking water leads to adverse impacts on human health; arsenic is classified by the World Health Organization as a human carcinogenic substance. In the early 2000s, Nepal was added to the list of countries suffering from arsenic contaminated water. This report reviews the efficiencies and limitations of arsenic oxidation techniques, conventional technologies used for arsenic treatment along with the recent application of nano-particle adsorbents. The arsenic treatment methods reviewed in this report include coagulation-flocculation, membrane filtration, adsorption-ion exchange, and nano-particle adsorbents. These treatment technologies generate arsenic bearing residuals, which can be managed by using several techniques presented in this review. The influence of the water composition on arsenic removal efficiencies is also addressed, along with the most important parameters to consider when choosing the best available technology for arsenic removal. As well as, this report provides tools for the cost effectiveness and environmental evaluation of different treatment systems, according to the capital costs, operational costs, and the environmental impact of greenhouse gas emissions and arsenic disposal. Additionally, a predesign cost estimation for a waterwork system with the capacity of 10 mgd (37,854 m3/day) in Nepal was applied, based on historical data. The intention of the predesign cost estimation is to focus research and resources onto cost effective unit processes and technologies. Tiivistelmä Arseenin saastuttaman juomaveden käyttö aiheuttaa haitallisia vaikutuksia ihmisten terveyteen ja Maailman terveysjärjestö on luokitellut sen ihmisille syöpää aiheuttavaksi aineeksi. Nepal lisättiin 2000-luvun alussa niiden maiden luetteloon, jotka kärsivät arseenin saastuttamasta vedestä. Tässä kirjallisuuskatsauksessa tarkastellaan arseenin hapetustekniikoiden tehokkuutta ja rajoituksia, tavanomaisia arseenin poiston käsittelyyn käytettyjä tekniikoita sekä uutena tekniikkana nanohiukkasten adsorbentteja. Tarkasteltuihin arseenin käsittelymenetelmiin kuuluvat koagulaatio-flokkulaatio, kalvosuodatus, adsorptio-ioninvaihto ja nanopartikkeliadsorbentit. Nämä käsittelytekniikat tuottavat arseenipitoisia jäämiä, joita voidaan hallita useilla tässä yhteydessä esitellyillä tekniikoilla. Kirjallisuuskatsauksessa käsitellään lisäksi veden koostumuksen vaikutusta arseeninpoistotehokkuuteen sekä tärkeimpiä parametreja, jotka on otettava huomioon valittaessa parasta käytettävissä olevaa arseeninpoiston teknologiaa. Tässä julkaisussa myös johdatellaan eri arseenipoiston käsittelymenetelmien kustannustehokkuuden ja ympäristövaikutusten arviointiin, mihin vaikuttavat pääomakustannukset, käyttökustannukset sekä kasvihuonekaasupäästöjen ja arseenipitoisen jätteen ympäristövaikutukset. Lisäksi esimerkinomaisesti Nepalissa 10 mgd:n (37 854 m3/vrk) kapasiteetilla toimivalle vesilaitokselle tehtiin arseeninpoiston ennakkosuunnittelun kustannusarvio, joka perustuu aiempiin kustannustietoihin. Esisuunnittelun kustannusarvion tarkoituksena on keskittää tutkimusta ja resursseja kustannustehokkaisiin yksikköprosesseihin ja teknologioihin.
Databáze: OpenAIRE