1. Title & Journal

 

Title : Modeling of colloidal fouling in forward osmosis membrane effects of reverse draw solution permeation

Authors : Minkyu Parka, Jijung Leeb, Chanhee Booc. Seungkwan Hongc, Shane A. Snydera, Joon Ha Kimb,d,e*

Journal : Desalination

 

2. Background of authors

 

Corresponding author : Joon Ha Kima,c,d,*

Current Affiliation : School of Environmental Science and Engineering, Gwangju Institute of Science and Technology (GIST), Gwangju 500-712, Republic of Korea

Contact information : Tel. +82 62 715 3277 / Fax. +82 62 715 2434

E-mail. joonkim@gist.ac.kr(J.H.Kim).

 

3. Summary

 

정삼투 시스템 에서의 콜로이드성 파울링에 의한 flux 감소를 예측 할 수 있는 numerical model에 관한 연구

· large colloidal foulants에서 cake-enhanced osmotic pressure(CEOP)는 permeate flux를 감소시키는 주요한 요인이다.

· small colloidal foulants에서 fouling 초기에는 cake layer 에서의 hydraulic resistance가 주된 원인이지만 fouling이 진행될수록 CEOP가 더 큰 요인으로 작용한다.

 

정삼투 시스템에서 내부농도분극 현상은 permeate flux를 결정하는데 아주 중요한 역할을 한다.

 

cake layer에 의한 hydraulic resistance의 증가는 Kozeny-Carman eq를 통해 설명된다.

 

diffusion problems를 해결하기 위해 mass transfer coefficient에 근거한 film theory를 적용하였다.

 

개발한 모델을 통해 large, small size particles에 대한 시간에 따른 flux decline을 확인하였다.

cake later가 두꺼워질수록 CEOP의 영향이 중요하며, flux decline에 있어서 fouling mechanism이 중요한 역할을 한다.

→ large foulant 일 때 CEOP는 flux decline에 중요한 역할을 한다.

→ small foulant 일 때 초기에는 hydraulic resistance가 fouling이 진행될수록 CEOP의 영향이 증가하게 된다.

 

4. Originality & Creativity

 

결론적으로 Forward osmosis에서 foulant의 농도와 permeate flux는 rate of flux decline을 결정하는데 있어서 중요한 역할을 하며, reverse osmosis에서의 colloidal fouling과 마찬가지로 cake-enhanced osmotic pressure(CEOP)는 large colloidal foulants 에서의 permeate flux 감소의 주요한 원인이 된다.

 

5. Contact(to reviewer)

 

jeongminlee@gist.ac.kr