Computational Study of Data Using IMS-Design Software – Case of Brackish Water

Abstract

الملخص: مع استمرار ارتفاع الطلب على مياه الشرب في الوقت الذي تتناقص فيه إمدادات المياه العذبة بسبب التلوث وتغير المناخ، يُنظر إلى تحلية المياه المالحة ومياه البحر كحل محتمل، خاصة في المناطق القاحلة. يمكن أن تكون المياه قليلة الملوحة، التي تحتوي على مستوى معتدل من المواد الصلبة الذائبة، مورداً قيماً في المناطق الساحلية وبعض المناطق القارية. إن اختيار تكنولوجيا تحلية المياه أمر بالغ الأهمية بسبب تباين التركيب الكيميائي للمياه ومتطلبات الطاقة. يعتبر الترشيح الغشائي بالتناضح العكسي (RO)تقنية فعالة وقابلة للتكيف مع استهلاك منخفض نسبياً للطاقة. تقدم شركة، Hydranauticsوهي شركة رائدة في مجال تكنولوجيا الأغشية، مجموعة من أغشية التناضح العكسي بمواصفات مختلفة لتحقيق الأداء الأمثل. تهدف هذه المذكرة إلى تقييم ومقارنة التكوينات المختلفة لوحدات التناضح العكسي Hydranautics ROباستخدام برنامج محاكاة . IMS-Designسيركز التحليل على معايير مثل الضغط واستهلاك الطاقة وجودة المياه والانسداد لتحديد أفضل تصميم من حيث الاعتبارات التقنية والاقتصادية والبيئية. تنقسم هذه المذكرة إلى أربعة أجزاء رئيسية: مراجعة للأدبيات، وفصل عملي يصف منهجية المحاكاة، وقسم النتائج والمناقشة، وخاتمة مع توصيات للتحسين والبحث المستقبلي. تمهد هذه المقدمة الطريق لأهمية المعالجة الغشائية للمياه قليلة الملوحة من حيث الكفاءة والاستدامة. Summary: As the demand for drinking water continues to rise while freshwater supplies are diminishing due to pollution and climate change, desalination of brackish and seawater is seen as a potential solution, especially in arid areas. Brackish water, which has a moderate level of dissolved solids, can be a valuable resource in coastal areas and certain continental regions. The choice of desalination technology is crucial due to the variability of the water's chemical composition and energy requirements. Reverse osmosis (RO) membrane filtration is an efficient and adaptable technique with relatively low energy consumption. Hydranautics, a leading membrane technology company, offers a range of RO membranes with different specifications for optimal performance. This paper aims to evaluate and compare different configurations of Hydranautics RO modules using IMS-Design simulation software. The analysis will focus on parameters such as pressure, energy consumption, water quality, and clogging to identify the best design in terms of technical, economic, and environmental considerations. The paper is divided into four main parts: a literature review, a practical chapter describing the simulation methodology, a result and discussion section, and a conclusion with recommendations for optimization and future research. This introduction sets the stage for the importance of membrane treatment of brackish water in terms of efficiency and sustainability.

Résumé : La demandeen eau potable ne cessantd'augmenteralors que les réservesd'eaudoucediminuenten raison de la pollution et du changementclimatique, le dessalement de l'eausaumâtre et de l'eau de merestconsidérécommeune solution potentielle, en particulier dans les zones arides. L'eausaumâtre, qui présente un niveaumodéré de solidesdissous, peutêtreuneressource précieuse dans les zones côtières et certainesrégionscontinentales. Le choix de la technologie de dessalementest crucial en raison de la variabilité de la composition chimique de l'eau et des besoinsénergétiques. La filtration membranaire par osmose inverse (OI) estune technique efficace et adaptable qui consommerelativement peu d'énergie. Hydranautics, l'un des principaux fabricants de membranes, propose unegamme de membranes d'osmose inverse avec différentesspécifications pour des performances optimales. Cet article vise à évaluer et à comparer différentes configurations de modules d'OIHydranautics à l'aide du logiciel de simulation IMS-Design. L'analyse se concentrera sur des paramètrestels que la pression, la consommationd'énergie, la qualité de l'eau et le colmatageafind'identifier la meilleure conception entermes de considérations techniques, économiques et environnementales. Le document estdiviséen quatre parties principales :une revue de la littérature, un chapitre pratique décrivant la méthodologie de simulation, une section de résultats et de discussion, et une conclusion avec des recommandations pour l'optimisation et la recherche future. Cette introduction met enévidencel'importance du traitementmembranaire de l'eausaumâtreentermesd'efficacité et de durabilité.