1. Title & Journal

Forward osmosis processes : Yesterday, today and tomorrow

 

 

2. Background of author

 

 

 

Tai-shung Chung (a,b) , Sui Zhang(b), Kai Yu Wang(a), Jincai Su(a), Ming Ming Ling (a)

a : Department of Chemical and Biomolecular Engineering, National University Singapore

b : NUS Graduate School for Intergrative Science and Engineering, National University of Singapore

 

 

 

 

 

3. Summary

 

이 논문에서는 FO공정의 현재에 극복해야할 문제점과 그를 극복할 수 있는 대안을 제시하고 있다.

현재 FO공정이 당면하고 있는 주요 문제점으로는 비효율적인 멤브레인과 담수화에 효율적인 유도용액의 부재이다. 이상적인 FO 공정 멤브레인의 조건으로는 첫째, high salt retention과 high water flux이고, 두 번째로는 low concentration polarization, 세 번째로는 resistance to various pH plus long-term mechanical and performance stability이다.

 

이 논문에서는 FO공정이 osmotic power generation과 osmotic MBR을 융합을 제안하는 데 초점을 두고있다. 먼저, Osmotic power generation을 위한 FO 공정에서는 salt 축적과 농도분극 현상의 감소를 기초로한 완벽한 반투과성막이 필요시 되고 있다. 이를 판단하는 기준이 될 수 있는 a membrane structure parameter, S가 0.0015m보다 적을 때 가장 이상적인 값이다. 하지만 현재 담수화에서 osmotic energy를 위한 FO 공정에 대한 데이터가 부족하다. 두 번째로 MBR과 FO의 융합은 가까운 미래에 실현될 수 있다. 하지만 비용적으로 효율성이 높은 유도용액이 없다는 것이 문제점이다.

 

이상적인 유도용액은 높은 삼투압 특성을 가지고 있어야하며, 독성이 없어야하고, recovery가 쉬워야하고, 저렴해야한다. 1965년부터 현재까지 꾸준히 개발되어지고 있지만, 아직 적절한 유도용액이 나오지 않고 있다. 최근 hydrophilic nano-size magnetic particles가 FO공정을 위해 개발되어졌고 테스트되고 있다. 이는 FO공정에서 유도용액으로 사용되어 지며, magnetic separator로 분리하여 재 사용될 수 있으므로 관심이 높아지고있다. 하지만 the resultant magnetic properities 는 under ultrasonic processes와 jeopardized regeneration efficiency in magnetic fields에서 약하다.

또한 최근 유도용액으로써의 super hydrophilic nano-particles에 대한 증명으로 a sustainable integrated FO-UF를 제시하고 있다. 이 sustainable integrated FO-UF는 앞으로의 R&D에서 가치가 있을 것으로 보고있다.

 

마지막으로 pharmaceutical manufacturing processes에서 atrhermal dehydration이나 dewater이 중요한 operation이 되면, FO공정은 가까운 미래에 중요한 역할을 할 것으로 보고있다.

 

 

 

 

 

4. Originality & Creativity

2012년 현재의 FO공정이 극복해야할 점들과 미래 FO공정의 R&D 전망에 대한 내용을 알 수 있다.

 

 

 

 

 

5. Reviewer contact : 심예영 (yy_shim@naver.com)