DAILY PAPER REVIEW

0520_Coupled effects of ICP & Fouling on flux

 

 

1. Title & Journal
?    Title
Coupled effects of internal concentration polarization and fouling on flux behavior of forward osmosis membranes during humic acid filtration (2010))

?    Background of authors
? Chuyang Y. Tang
? 소속: Nanyang Technological University, Singapore
? 연구분야: Membrane technology, FO 관련해서도 JMS에 5여 편의 논문을 발표하였음
 
2. Summary
FO 공정에서의 ICP와 Fouling 현상을 동시에 고려한 flux behavior 내용을 다루고 있습니다. 기존 대다수의 FO 논문에서 CP만을 고려한 점에 착안하여, fouling의 영향을 동시에 고려하였습니다. 

이미 ICP 현상에서 알 수 있듯이, symmetric membrane의 특성상 porous layer에 접하는 solution 의 농도가 클 경우에 ICP 현상이 심해집니다. 따라서 AL-facing DS (Active Layer facing Feed Water) 보다는 AL-facing FW (Active Layer facing Feed Water)에서 더 심각한 ICP 현상이 발견됩니다.
Fouling 현상 역시 이와 비슷한 원리로 발생하게 됩니다. ICP와는 반대의 경우로 Feed water의 foulant의 농도가 높아질 때에는 AL-facing DS 경우에서 더 심각한 fouling 이 발생하게 됩니다. 

이러한 실험 결과를 바탕으로 1) Fouling이 심각한 경우에는 AL-facing FW, 2) Fouling 이 덜 심각한 경우에는 AL-facing DS 를 제안하고 있습니다. 또 다른 방법으로는 membrane 구조를 변경하는 것인데 porous layer를 사이에 두고 양 쪽에 active layer를 가진 membrane입니다. (아직 상업화되진 않았음)

 
3. Originality & Creativity
대다수의 논문에서 고려하지 않는 Fouling을 ICP와 함께 고려하여 FO 공정에서의 flux를 예측할 수 있는 insight를 제공하고 있습니다. 아래와 같이, RO에서와 같은 방법으로 실험을 통해 fouling 정도를 예측할 수 있다고 합니다. 그러나 fouling을 고려한 구체적인 model 을 제공하지 않고 있어 아쉬운 점으로 남습니다. 
 

4. Further applications
FO공정에 대해 process modeling을 할 경우에 fouling도 동시에 고려할 수 있는 방법을 제안할 수 있습니다. 한 예로 Ratio 개념(feed 농도/draw solution 농도) 을 도입하여 ICP와 Fouling을 동시에 고려할 수 있다면 flux를 최대화 할 수 있는 membrane orientation 을 결정할 수 있을 것입니다. 또한 ICP와 fouling은 initial flux 및 critical flux 에 영향을 받기 때문에 이 같은 인자들을 고려하여 모델링 및 실험할 수 있는 방법으로 고려해보도록 하겠습니다.

5. Reviewer contact: 이지정(leejj@gist.ac.kr)

첨부 (1)
38.0520_이지정.pdf
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