1. Title & Journal
Journal: JMS 348 (2010) 298-309
Title: Effect of draw solution concentration and operating conditions on forward osmosis and pressure retarded osmosis performance in a spiral wound module
2. Background of authors
Authors: Yuan Xu, Xiaoyu Peng, Chuyang Y. Tang, Q. Shiang Fu, Shengzh Nie
Corresponding author: Chuyang Y. Tang
Information: Assistant professor in Nanyang Technological University,
3. Summary
본 논문은 draw solution 농도, draw solution flow rate, feed solution flow rate, membrane orientation이 FO 및 PRO performance에 어떤 영향을 주는 지를 분석하였다 (Feed solution은 DI water 사용). 이를 위해 spiral wound 타입의 FO 모듈(SWFO)가 이용되었으며, submerged 모드와 cross-flow 모드에서 실험을 수행하였다.
Draw solution의 농도가 높을수록 flux는 증가하였으나 ICP에 의한 flux 저하도 더 크게 나타났다. 또한, Permeate 유량이 draw solution 유량과 같거나 더 큰 경우, draw solution의 dilution에 의한 flux 변화가 더 크게 관찰되었다. 한편, submerged FO 모드와 feed solution이 membrane envelope의 밖을 통과하는 cross-flow 모드 (x-FO-in)의 경우는 feed flow rate의 영향을 크게 받지 않는 반면, x-FO-out 모드의 경우는 feed flow rate의 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. 이는 x-FO-out 모드의 경우 path가 길어져서 mass flow resistance와 ECP가 증가하기 때문인 것으로 보인다. ICP와 dilution 효과를 고려한 model을 개발하여 실험 data와 비교하였으며, 대체적으로 일치하였다.
4. Originality & Creativity
FO 및 PRO에서 PNF 모듈이 아닌 SW 모듈에서 실제 실험을 진행하고, 모델링 결과와 비교했다는 것에 originality가 있다.
본 논문에서 개발한 모델에 ECP까지 고려하도록 수정하여 그 결과를 비교해 보는 것도 도움이 될 것 같다. 또한, 현재 PRO 실험에 어려움을 겪는 원인을 본 논문의 논리와 연관 지어 생각해볼 필요가 있어 보인다.
5. Contact
Jihye Kim (Integrated course 1st year)
Environmental Systems Engineering Lab.
Department of Environmental Science & Engineering
Gwangju Institute Science and Technology
1 Oryong-dong Buk-gu Gwangju, 500-712, Korea
Tel : +82-62-970-2461
Fax : +82-62-970-2434
Phone : +82-10-9402-8718
E-mail : jihyekim@gist.ac.kr