Conception et dimensionnement d’un système d’OI par IMS‑design

Abstract

Résumé : Ce travail aborde le problème de la raréfaction des ressources en eau douce, auquel le dessalement par osmose inverse apporte une réponse efficace mais dont la conception reste complexe. L’objectif est de dimensionner une unité et d’identifier la membrane offrant le meilleur compromis entre qualité d’eau, efficacité énergétique et fiabilité. À l’aide du logiciel IMS Design, cinq membranes SWC sont comparées avec et sans récupérateur d’énergie. Toutes produisent une eau conforme aux normes OMS. L’intégration d’un ERD réduit significativement la consommation énergétique. La membrane SWC5 MAX avec ERD offre le meilleur compromis global. L’indice LSI élevé du concentrat impose l’ajout d’un inhibiteur d’entartrage. Ce travail valide IMS Design comme un outil fiable pour le dimensionnement des installations d’osmose inverse. Mots clés : Dessalement, Osmose inverse, IMS Design, Membranes SWC, ERD, SEC, LSI Abstract This work addresses the problem of scarcity of freshwater resources, to which desalination by reverse osmosis provides an effective response but whose design remains complex. The objective is to size a unit and identify the membrane offering the best compromise between water quality, energy efficiency and reliability. Using the IMS Design software, five SWC membranes are compared with and without energy recovery. All of them produce water that complies with OMS standards. The integration of an ERD significantly reduces energy consumption. The SWC5 MAX membrane with ERD offers the best overall compromise. The high LSI index of the concentrate requires the addition of a scale inhibitor. This work validates IMS Design as a reliable tool for the sizing of reverse osmosis installations. Key words: Desalination, Reverse osmosis, IMS Design, SWC Membranes, ERD, SEC, LSI الملخص: يتناول هذا العمل مشكلة ندرة موارد المياه العذبة، والتي يعد تحلية مياه البحر باستخدام تقنية التناضح العكسي أحد الحلول الفعالة لمواجهتها، إال أن تصميم هذه األنظمة يظل عملية معقدة. يهدف هذا البحث إلى تصميم وحدة تحلية وتحديد الغشاء الذي يحقق أفضل توازن بين جودة المياه، والكفاءة الطاقوية، والموثوقية التشغيلية. وباستخدام برنامجIMS Design ، تمت مقارنة خمسة أغشية من سلسلة SWC في حالتي التشغيل مع وبدون جهاز استرجاع الطاقة. أظهرت النتائج أن جميع األغشية تنتج مياها مطابقة لمعايير منظمة الصحة العالمية لمياه الشرب. كما أدى دمج جهاز استرجاع الطاقة إلى خفض استهالك الطاقة بشكل ملحوظ. وقد تبين أن الغشاء SWC5 MAX المزود بجهاز استرجاع الطاقة يحقق أفضل توازن من حيث األداء العام. كما أظهرت الدراسة أن ارتفاع مؤشر النجيليه (LSI) للمحلول المركز يستوجب إضافة مادة مانعة للترسبات الكلسية للحد من ظاهرة التكلس. وتؤكد هذه الدراسة أن برنامج IMS Design يعد أداة موثوقة وفعالة لتصميم وتحديد أبعاد محطات التحلية بتقنية التناضح العكسي.