Item


Mass transport and fouling of novel forward osmosis thin-film composite membranes

Forward osmosis (FO) is known to be particularly efficient at treating impaired water sources with a high fouling potential. In the context of water reuse FO is being introduced as a robust pre-treatment process, usually as a first barrier prior to a reverse osmosis (RO) step. The commercialisation of FO however hinges on the development higher permeability membranes and a recent breakthrough came with the introduction of thin-film composite (TFC) membranes. While promising state-of-the-art TFC membranes have been successfully fabricated and tested at the pilot-scale, their performance in FO is yet to be determined by comprehensive characterisation under the changed, elevated transmembrane water flux conditions. In this thesis mass transport through novel TFC membranes was initially studied and modelled using two FO-only characterisation methods. Alginate fouling in novel TFC membranes was then examined under different driving forces.

L’osmosi directa (OD) és particularment eficaç en tractar aigües residuals amb un alt potencial de contaminació i embrutiment. En el context de la reutilització de l’aigua, la OD s’està introduint com un procés de tractament robust, generalment abans d’una etapa d’osmosi inversa (OI). No obstant això, la comercialització de la OD depèn del desenvolupament de membranes de major permeabilitat. Un avanç recent es va produir amb la introducció de membranes thin-film composite (TFC). Tot i que les membranes de TFC s’han fabricat i provat amb èxit a escala pilot, el seu rendiment en OD encara no s’ha determinat mitjançant una caracterització completa amb condicions de flux d’aigua elevat. En aquesta tesi, el transport de massa a través de les noves membranes de TFC s’ha estudiat i modelatge inicialment utilitzant dos mètodes de caracterització d’OD. També en aquest estudi es va examinar l’embrutiment d’alginat de les noves membranes de TFC sota diferents forces impulsores (pressió osmòtica i pressió hidràulica.

Universitat de Girona

Manager: Rodríguez-Roda Layret, Ignasi
Gernjak, Wolfgang
Other contributions: Universitat de Girona. Institut Català de Recerca de l’Aigua
Author: Sauchelli Toran, Marc
Date: 2019 July 18
Abstract: Forward osmosis (FO) is known to be particularly efficient at treating impaired water sources with a high fouling potential. In the context of water reuse FO is being introduced as a robust pre-treatment process, usually as a first barrier prior to a reverse osmosis (RO) step. The commercialisation of FO however hinges on the development higher permeability membranes and a recent breakthrough came with the introduction of thin-film composite (TFC) membranes. While promising state-of-the-art TFC membranes have been successfully fabricated and tested at the pilot-scale, their performance in FO is yet to be determined by comprehensive characterisation under the changed, elevated transmembrane water flux conditions. In this thesis mass transport through novel TFC membranes was initially studied and modelled using two FO-only characterisation methods. Alginate fouling in novel TFC membranes was then examined under different driving forces.
L’osmosi directa (OD) és particularment eficaç en tractar aigües residuals amb un alt potencial de contaminació i embrutiment. En el context de la reutilització de l’aigua, la OD s’està introduint com un procés de tractament robust, generalment abans d’una etapa d’osmosi inversa (OI). No obstant això, la comercialització de la OD depèn del desenvolupament de membranes de major permeabilitat. Un avanç recent es va produir amb la introducció de membranes thin-film composite (TFC). Tot i que les membranes de TFC s’han fabricat i provat amb èxit a escala pilot, el seu rendiment en OD encara no s’ha determinat mitjançant una caracterització completa amb condicions de flux d’aigua elevat. En aquesta tesi, el transport de massa a través de les noves membranes de TFC s’ha estudiat i modelatge inicialment utilitzant dos mètodes de caracterització d’OD. També en aquest estudi es va examinar l’embrutiment d’alginat de les noves membranes de TFC sota diferents forces impulsores (pressió osmòtica i pressió hidràulica.
Format: application/pdf
Other identifiers: http://hdl.handle.net/10803/670169
Document access: http://hdl.handle.net/10256/18831
Language: eng
Publisher: Universitat de Girona
Rights: ADVERTIMENT. Tots els drets reservats. L’accés als continguts d’aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d’investigació i docència en els termes establerts a l’art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l’autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s’autoritza la seva reproducció o altres formes d’explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d’un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s’autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.
Subject: Forward osmosis
Osmosis directa
Ósmosis directa
Membrane fouling
Trace organic contaminants
Mass transport
Thin-film composite
Tractament d’aigües residuals
Tratamiento de aguas residuales
Wastewater treatment
628 - Enginyeria sanitària. Aigua. Sanejament. Enginyeria de la il·luminació
Title: Mass transport and fouling of novel forward osmosis thin-film composite membranes
Type: info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
Repository: DUGiDocs

Subjects

Authors