scénario 2

b.

Scénario 2

 

Voici une impression écran de la feuille excel utilisée pour notre dimensionnement

 

 

Dans ce deuxième scénario que nous avons proposé, nous débutons le traitement par une osmose inverse qui va être suivi par trois autres étages de séparation membranaires :

 

 

Après la première osmose inverse, le perméat est retraité par une osmose inverse, alors que le rétentat est mélangé avec le rétentat de la deuxième osmose inverse et traité par une nanofiltration. Enfin les deux perméats de la deuxième osmose inverse et de la nanofiltration sont mélangés puis passent dans une étape d'osmose inverse.


module

taux de conversion

RO 1

0,6

RO 2

0,7

NF

0,5

RO 3

0,8

Les taux de conversion sont choisis en fonction de caractéristiques des courants : 

  1. la première osmose inverse a 60 % de taux de conversion car le courant est chargé en sels, et la pression osmotique est très forte
  2. les 70 % de conversion de la RO 2 se justifient par le fait que l'on traite un perméat donc peu concentré
  3. la nanofiltration traite les 2 rétentats donc on prend une valeur faible de taux de conversion
  4. la RO 3 a un taux de conversion de 80 % (ce qui est peut être surestimé) car on traite un mélange de deux perméats

 


RO 1

 

ions

taux de rétention (%)

Na

50

Cl

50

Mg

70

K

50

Ca

70

SO4

70

B

50

Br

50


RO 2

 

ions

taux de rétention (%)

Na

95

Cl

95

Mg

99

K

95

Ca

99

SO4

99

B

50

Br

50


NF

 

ions

taux de rétention (%)

Na

50

Cl

50

Mg

70

K

50

Ca

70

SO4

70

B

50

Br

50


RO 3

 

ions

taux de rétention (%)

Na

98,5

Cl

98,5

Mg

99

K

98

Ca

99

SO4

99

B

50

Br

50

A l'identique les taux de rétentions que l'on a choisis sont déterminés en fonction de la salinité des courant pour rester dans des hypothèses ayant trait à une réalité physique.

Voici les résultats que donne cette première simulation :


 

courants

conc (mg/L)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Na

13900

6950

24325

347,5

22355,8333

23713,879

11856,93966

35570,819

5048,53873

75,728081

24939,7813

Cl

24300

12150

42525

607,5

39082,5

41456,638

20728,31897

62184,9569

8825,86268

132,38794

43599,7616

Mg

1560

468

3198

4,68

1549,08

2686,2662

805,8798621

4566,65255

331,930648

3,31930648

1646,37601

K

500

250

875

12,5

804,166667

853,01724

426,5086207

1279,52586

181,602113

3,63204225

893,482394

Ca

600

180

1230

1,8

595,8

1033,1793

309,9537931

1756,40483

127,665634

1,27665634

633,221544

SO4

3420

1026

7011

10,26

3396,06

5889,1221

1766,736621

10011,5075

727,694113

7,27694113

3609,3628

B

5

2,5

8,75

1,25

5,41666667

7,7155172

3,857758621

11,5732759

2,31514085

1,15757042

6,94542254

Br

80

40

140

20

86,6666667

123,44828

61,72413793

185,172414

37,0422535

18,5211268

111,126761

debit (m3/j)

193661,972

116197,183

77464,7887

81338,0282

34859,1549

112323,94

56161,97183

56161,9718

137500

110000

27500

TDS (mg/L)

44365

21066,5

79312,75

1005,49

67875,5233

75763,266

35959,91941

115566,612

15282,6513

243,299665

75440,0579


Modules

RO 1

RO 2

NF

RO 3

Δπ (Bar)

36,2677423

32,345481

61,9315197

24,2894906


salinité (mg/L)

243,299665

rendement

0,568

On s'aperçoit en observant le tableau des différentiels de pression osmotique à appliquer aux modules que le mélange des rétentals va exiger la pression la plus importante tout en restant raisonnable (60 bars). De même le rendement de 56,8 % est acceptable, si on regarde l'usine de Barcelone et ses 49 % de rendement, on peut donc conclure à une amélioration. La salinité de 243,3 mg/L réponds bien à la norme limite fixée par l'OMS de 250 mg/L.

Cependant, on peut faire la même remarque que pour le scénario 1 à savoir que le mélange des perméats 7 et 4 semble peu pertinent étant donné qu'on mélange un courant à 1g/L avec un autre à 35 g/L . En ajoutant un cinquième module, on va tenter de résoudre ce probléme dans le scénario 5.

 

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