Rapport 1
Rapport 1
Rapport 1
DEPARTEMENT DE TECHNOLOGIE
MEMOIRE DE MASTER
Option : Energétique
Intitulé de Mémoire
Présenté par :
Benameur Radhwane
2016/2017
Remerciement
Nous tenons à exprimer toute nos gratitude a nos directeur de mémoire Dr.Chaabane
mostafa enseignants a institut de science et technologie centre universitaire Salhi Ahmed,
pour nous avoir proposé ce thème de recherche et de nous avoir guidé et conseillé tout au
long de la préparation de ce mémoire, ainsi que pour son soutient permanant qu’il nous a
manifesté.
Nous tenons à remercier sincèrement tous les membres du jury pour l’attention qu’ils ont
témoignée à nos travail et pour avoir accepté de participer a nos soutenance de thèse.
Enfin, j’adresse nos plus sincères remerciement à nos famille et tous nos proches et
amis, qui nous ont accompagné, aidé, soutenu et encouragé tout au long de la réalisation de
ce mémoire.
Dédicace
Je rends mes profondes gratitudes a ALLAH, qui ma aidé a réalisé ce modeste travail.
Je dédié ce mémoire :
A mes parents aucun hommage ne pourrait être a la hauteur de l’amour dont il ne cessent de me
combler que dieu leur procure bonne santé et long vie.
A mes frères et mes sœur : Ahmed , Abdellah ,Ahlem Zeyneb ,Lamia ,Chaima,Ikram
Et a tous ceux qui ont contribué de prés ou de loin pour que ce mémoire sont possible, je veus dis
merci.
Sommaire
Titre pages
Introduction générale 1
I.5.1.Propriétés chimiques 14
I.5.2.Concentration massique
II.1.Présentation de la station : 22
II.2.1.Système de Captage 22
II.2.2.Système de prétraitement 23
II.2.5.Système de déminéralisation 24
II.2.7.Essais de fiabilité 26
II.2.8.Essais de performance 26
III.1.Présentation du logiciel 30
III.2. Paramètre de fonctionnement de logiciel (IMS-Design) 32
III.3.Etapes de simulation 33
Conclusion et perspectives 56
Références bibliographiques 57
Liste des figures
Fig.1 : Distribution du cout d’investissement dans une station de dessalement par osmose
inverse
Fig.2. : Evolution de la consommation énergétique en fonction de la production en eau douce
Fig.3 : Répartition de la consommation énergétique dans une station de dessalement par
osmose inverse
Fig.4 : Les stations de dessalement d’osmose inverse en Algérie
Fig.5 . : Evolution de la capacité de production en eau douce de 2006 à 2014[7]
Fig.6. : Production annuelle et cumulée d’eau dessalée[7].
Fig.7. : Principe de l’osmose et de l’osmose inverse |1,5]
Fig.8. : Éléments constitutifs d'une unité d'osmose inverse
Fig.25. : Comparaison entre les résultats de simulation par IMS pour différents type de
membranes et les données réelles de la station de Mostaganem
Fig.26 :Taux de sels dissous et pH du perméat produit par différents types de membrane sous
les conditions
Fig.27.Taux de rejet par différents types de membranesdes ions chlorure et sodium sous les
conditions
Liste des tableaux
Tableau 1 : Production des stations de dessalement en eau douce
Tableau2: Principaux sels dissous pour une eau de mer de salinité 35 g/kg [21]
Tableau 4: Energie spécifique consommé par les différents types de membranes et gains
énergétiques par rapport à la consommation énergétique minimale de la station de
dessalement de Mostaganem
Tableau 5. Nombre de Panneaux solaires pour alimenté la station par chaque type de
membranes et la surface occupé par les panneaux
Liste des abréviations
i : nombre d'ions dissociés dans le cas d'un électrolyte,
C : concentration en sels en mol.m-3
R : constante des gaz parfaits R = 8,314 J.mol-1.K-1
T : température absolue de la solution en Kelvin.
η :est le rendement
EC :Consommation spécifique en énergie (KWh/m3)
Wpompe :Puissance de la pompe (KWh)
Q :Débit d’alimentation (m3/h)
∆P :Perte de charge (Bar)
J :Flux (L/m2hbar)
∆π :Différence de pression osmotique (Bar)
ERI :Systéme de conversion d’énergie
SER :Systéme d’énergie renouvelable .
PX :Echangeur de pression
Résumé
La production d’eau déminéralisée à partir des eaux salines fut l’une des priorités importantes
prise par plusieurs pays dans le monde afin de répondre aux besoins nécessaires en ressources
hydriques dans différents secteurs lié à la vie quotidienne des citoyens.
Actuellement, l’utilisation des procédés membranaires telle que l’osmose inverse pour la
déminéralisation des eaux brutes connait un large étendu par rapport aux procédés thermiques,
cela est relativement lié à la consommation énergétique qui représente un défi majeur pour
les pays en voie de développements.
Cependant, il est a souligné que le cout énergétique des procédés membranaires dépend aussi
du nombre de stations et de la capacité de production en eau déminéralisé (Soit eau douce
destiné pour la potabilisation ou l’irrigation ou eau destiné pour alimenter les chaudières dans
les installations pétrochimiques ) .
Actuellement, l’Algérie possède plus de 13 stations de dessalement utilisant l’osmose inverse
avec une capacité de production de 2.406.880 m3/jour équivalent a une facture énergétique
assez élevé.
Avec la nouvelle politique de promotion des énergies renouvelables pris par notre pays, il
serait utile de faire une optimisation de la consommation énergétique dans les stations de
dessalement pour une lutte contre les pertes énergétiques par la mise en place des systèmes de
conversion d’énergie ou les échangeurs de pression PX.
Dans ce contexte, il serait intéressant d’étudier l’efficacité des échangeurs de pression PX en
tenons compte des données réelles de la station de dessalement de Mostaganem et de les
comparer avec les résultats de simulation par le logiciel de dessalement IMS design, ce qui
permettra de proposer la meilleure configuration membranaire ayant la consommation
énergétique la plus faible avec la meilleure qualité d’eau déminéralisé
Dans la dernière partie de ce travail ,nous allons opposer le nombre de panneaux
photovoltaïques nécessaire pour alimenter les systèmes membranaires en énergie en énergie
électrique
Mots clés : Eau, Energie, osmose, inverse , dessalement ,IMS, optimisation, qualité
summary
The production of demineralised water from saline waters was one of the important priorities taken by
several countries in the world to meet the necessary water resources needs in different sectors linked to
the daily life of citizens.
Currently, the use of membrane processes such as reverse osmosis for the demineralization of raw
water is widely extended compared to thermal processes, this is relatively related to energy
consumption, which represents a major challenge for the developing countries .
However, it was pointed out that the energy cost of membrane processes also depends on the number
of stations and the production capacity of demineralised water (ie fresh water intended for drinking
water or irrigation or water intended for supplying boilers to installations Petrochemicals).
Currently, Algeria has more than 13 desalination plants using reverse osmosis with a production
capacity of 2,406,880 m3 / day equivalent to a fairly high energy bill.
With the new policy of promoting renewable energies taken by our country, it would be useful to
optimize energy consumption in desalination plants to combat energy losses by installing energy
conversion systems or The pressure exchangers PX.
In this context it would be interesting to study the efficiency of PX pressure exchangers by taking into
account the actual data of the Mostaganem desalination station and comparing them with the
simulation results by the IMS design desalination software, Will allow to propose the best membrane
configuration with the lowest energy consumption with the best quality of demineralised water
In the last part of this work, we will contrast the number of photovoltaic panels needed to feed the
membrane systems into energy into electrical energy
Key words: Water, Energy, osmosis, reverse, desalination, IMS, optimization, quality
ﻣﻠﺨﺺ
إﻧﺘﺎج اﻟﻤﯿﺎه ﻣﻦ ﺗﺤﻠﯿﺔ ﻣﯿﺎه اﻟﺒﺤﺮ واﺣﺪة ﻣﻦ اﻷوﻟﻮﯾﺎت اﻟﻤﮭﻤﺔ ﻣﻦ ﻋﺪة ﺑﻠﺪان ﻓﻲ اﻟﻌﺎﻟﻢ ﻟﺘﻠﺒﯿﺔ اﻟﻤﺘﻄﻠﺒﺎت اﻟﻀﺮورﯾﺔ ﻓﻲ اﻟﻤﻮارد اﻟﻤﺎﺋﯿﺔ
ﻓﻲ اﻟﻤﻨﺎطﻖ اﻟﻤﺨﺘﻠﻔﺔ اﻟﻤﺘﻌﻠﻘﺔ ﺑﺎﻟﺤﯿﺎة اﻟﯿﻮﻣﯿﺔ ﻟﻠﻤﻮاطﻨﯿﻦ.
ﺣﺎﻟﯿﺎ ،واﺳﺘﺨﺪام اﻟﻌﻤﻠﯿﺎت اﻟﻐﺸﺎﺋﯿﺔ ﻣﺜﻞ اﻟﺘﻨﺎﺿﺢ اﻟﻌﻜﺴﻲ ﻻﻟﺘﻨﻘﯿﺔ ﻣﻦ اﻟﻤﯿﺎه اﻟﺨﺎم ﯾﻌﺮف اﻧﺘﺸﺎر واﺳﻊ ﺑﺎﻟﻤﻘﺎرﻧﺔ ﻣﻊ اﻟﻌﻤﻠﯿﺎت اﻟﺤﺮارﯾﺔ،
أﻧﮭﺎ ﻣﺮﺗﺒﻄﺔ ﻧﺴﺒﯿﺎ ﻓﻲ اﺳﺘﮭﻼك اﻟﻄﺎﻗﺔ واﻟﺬي ﯾﺸﻜﻞ ﺗﺤﺪﯾﺎ ﻛﺒﯿﺮا ﻟﻠﺪوﻟﺔ ﻓﻲ ﻋﻤﻠﯿﺔ اﻟﺘﻨﻤﯿﺔ.
وﻣﻊ ذﻟﻚ ،ﯾﺘﻢ اﻟﺘﺄﻛﯿﺪ ﻋﻠﻰ أن ﺗﻜﻠﻔﺔ اﻟﻄﺎﻗﺔ ﻓﻲ اﻟﻌﻤﻠﯿﺎت ﻏﺸﺎء ﯾﻌﺘﻤﺪ أﯾﻀﺎ ﻋﻠﻰ ﻋﺪد ﻣﻦ اﻟﻤﺤﻄﺎت واﻟﻘﺪرة ﻋﻠﻰ إﻧﺘﺎج اﻟﻤﯿﺎه ﻣﻨﺰوﻋﺔ
اﻟﻤﻌﺎدن )إﻣﺎ اﻟﻤﯿﺎه اﻟﻌﺬﺑﺔ اﻟﻤﺨﺼﺼﺔ ﻟﻤﯿﺎه اﻟﺸﺮب أو اﻟﺮي أو اﻟﻤﻘﺼﻮد ﻻطﻼق اﻟﻨﺎر اﻟﻤﺮاﺟﻞ ﻓﻲ ﻣﺮاﻓﻖ اﻟﺒﺘﺮوﻛﯿﻤﺎوﯾﺎت(
ﺣﺎﻟﯿﺎ ،اﻟﺠﺰاﺋﺮ ﻟﺪﯾﮭﺎ أﻛﺜﺮ ﻣﻦ 13ﻣﺤﻄﺔ ﺗﺤﻠﯿﺔ اﻟﻤﯿﺎه ﺑﺎﺳﺘﺨﺪام اﻟﺘﻨﺎﺿﺢ اﻟﻌﻜﺴﻲ ﺑﺴﻌﺔ إﻧﺘﺎج 2406880ﻣﺘﺮ ﻓﻲ ﯾﻮم وﻣﺸﺮوع ﻗﺎﻧﻮن
اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻌﺎﻟﯿﺔ ﺟﺪا.
ﻣﻊ اﻟﺴﯿﺎﺳﺔ اﻟﺠﺪﯾﺪة ﻟﺘﻌﺰﯾﺰ اﻟﻄﺎﻗﺎت اﻟﻤﺘﺠﺪدة ﺑﺤﻠﻮل ﺑﻠﺪﻧﺎ اﻟﻤﺘﺨﺬة ،ﺳﯿﻜﻮن ﻣﻦ اﻟﻤﻔﯿﺪ ﺗﻘﻠﯿﻞ اﺳﺘﮭﻼك اﻟﻄﺎﻗﺔ ﻓﻲ ﻣﺤﻄﺎت ﺗﺤﻠﯿﺔ اﻟﻤﯿﺎه
ﻟﻤﻜﺎﻓﺤﺔ ﺧﺴﺎﺋﺮ اﻟﻄﺎﻗﺔ ﻋﻦ طﺮﯾﻖ ﺗﻨﻔﯿﺬ ﻧﻈﻢ ﺗﺤﻮﯾﻞ اﻟﻄﺎﻗﺔ أو اﻟﻤﺒﺎدﻻت اﻟﻀﻐﻂ ).(PX
وﻓﻲ ھﺬا اﻟﺴﯿﺎق ،ﺳﯿﻜﻮن ﻣﻦ اﻟﻤﺜﯿﺮ ﻟﻼھﺘﻤﺎم أن دراﺳﺔ ﻓﻌﺎﻟﯿﺔ اﻟﻤﺒﺎدﻻت اﻟﻀﻐﻂ ) (PXﺗﺄﺧﺬ ﺑﻌﯿﻦ اﻻﻋﺘﺒﺎر اﻟﺒﯿﺎﻧﺎت اﻟﻔﻌﻠﯿﺔ ﻣﻦ ﻣﺤﻄﺔ
ﺗﺤﻠﯿﺔ اﻟﻤﯿﺎه ﺑﻤﺴﺘﻐﺎﻧﻢ وﻣﻘﺎرﻧﺘﮭﺎ ﻣﻊ ﻧﺘﺎﺋﺞ اﻟﻤﺤﺎﻛﺎة ﻣﻦ ﻗﺒﻞ ﺑﺮﻧﺎﻣﺞ ، IMS Designاﻟﺘﻲ ﺳﻮف ﻧﻘﺪم أﻓﻀﻞ ﺗﻜﻮﯾﻦ اﻟﻐﺸﺎء ﻣﻊ اﺳﺘﮭﻼك
أﻗﻞ ﻟﻠﻄﺎﻗﺔ ﻣﻊ أﻓﻀﻞ ﻧﻮﻋﯿﺔ ﻣﻦ اﻟﻤﯿﺎه ﻣﻨﺰوﻋﺔ اﻟﻤﻠﻮﺣﺔ .
ﻓﻲ اﻟﺠﺰء اﻷﺧﯿﺮ ﻣﻦ ھﺬا اﻟﻌﻤﻞ ،وﻧﺤﻦ ﺳﻮف ﻧﻌﺮض ﻋﺪد ﻣﻦ اﻷﻟﻮاح اﻟﺸﻤﺴﯿﺔ اﻟﻼزﻣﺔ ﻟﺘﺸﻐﯿﻞ ﻧﻈﻢ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻐﺸﺎء إﻟﻰ طﺎﻗﺔ ﻛﮭﺮﺑﺎﺋﯿﺔ
،واﻟﺘﺤﺴﯿﻦ ،واﻟﺠﻮدةIMSﻛﻠﻤﺎت اﻟﺒﺤﺚ :اﻟﻤﯿﺎه واﻟﻄﺎﻗﺔ واﻟﺘﻨﺎﺿﺢ اﻟﻌﻜﺴﻲ ،وﺗﺤﻠﯿﺔ اﻟﻤﯿﺎه،
I Introduction générale
L'eau fut une des premières sources d'énergie utilisées par l'Homme puisque les premiers
moulins à eau remontent à l'Antiquité (ils seraient même antérieurs aux moulins à vent).
Ils servaient principalement à l'époque à moudre les céréales pour les transformer en farine (la
roue à eau entraînant un pilon).
Il faut attendre le XIXème siècle pour que s'opère une véritable révolution avec l'apparition de
la turbine électrique. L'hydroélectricité, production d'électricité grâce à la force de l'eau [1]
Les bases de la gouvernance de l’eau ont était initialement pratiques, durant des milliers
d’années, par les anciennes civilisations mésopotamiennes, perse, Égyptienne, chinoise et
aztèque. Cette gouvernance s’est matérialise par la réalisation d’ouvrages hydrauliques divers,
comme les canaux, les barrages et les foggaras. Des machines tel le chadouf, la noria et le
moulin É eau ont à inventées, permettant le relevage et la répartition des eaux fluviales aux
surfaces irrigués, assurant la pérennité de la production céréalière. L’alimentation humaine a
ainsi assuré durant longtemps. Cependant, ces civilisations ont subi le sort de la disparition
sans que l’on sache clairement les causes, d’autres les ont relayés bénéficiant de tout le capital
expérimental et du savoir-faire acquis. C’est le cas de la civilisation gréco-romaine succédant
É la civilisation Égyptienne, mais jouissant d’une religion nouvelle, d’un espace géographique
sous des conditions climatiques relativement clémentes et favorables É la culture pluviale.
L’irrigation des terres n’est plus prioritaire, les souverains doivent répondre É de nouveaux
besoins, ceux d’alimenter en eau une population croissante et qui s’urbanisent de plus en plus.
L’hydraulique urbaine devient une priorité. C’est aussi le cas de la civilisation arabo-
musulmane qui a émergé en plein désert arabique, sur les restes de la civilisation
mésopotamienne. Dans cette analyse, on se propose de souligner les principaux progrès
hydrauliques réalisés et appliqués à l’irrigation afin d’améliorer son efficience.
La progression continuelle de l’irrigation par les nouvelles civilisations. Sa synergie avec la
sécurité alimentaire et son impact tant sur le plan socioéconomique et écologique que sur les
aspects quantitatifs et qualitatifs des ressources en eau sont a redéfinir. [2]
L'énergie est la quantité de travail qu'un système peut effectuer, ou la quantité de chaleur qu'il
peut transférer. Il y a travail lorsqu’un objet ou une substance est déplacé. On a besoin
d'énergie pour chauffer de l'eau ou pour bruler des bougies. La chaleur transférée d'un objet
ou d'une substance chaude à une substance froide lorsqu'ils sont en contact est aussi de
l'énergie.
L'eau, comme beaucoup de substances, contient d'énergie cinétique et potentielle, du fait de
l'énergie cinétique il peut s'écouler et les vagues se former.
1
Et il stocke aussi de l'énergie potentielle, cette énergie peut devenir utile l’osque l'eau
commence à s'écouler, elle est alors transformée en énergie cinétique.
Il est aussi une source d’énergie mécanique. Quand elle dévale les pentes, elle développe en
effet une très grande puissance et il peut également être une source d’énergie thermique. En
effet, grâce à la chaleur permanente de la croûte terrestre, l’eau des aquifères situés à de très
grandes profondeurs est chaude.[1-2].,l'énergie requise par l'OI est uniquement celle
électrique consommée principalement par les pompes haute pression (HP). Quoi qu’il en soit,
le coût de cette énergie représente environ 40% du coût total de production de chaque mètre
cube d’eau dessalée comme le montre la figure 1
Fig.1 : Distribution du cout d’investissement dans une station de dessalement par osmose
inverse[4]
Compte tenu l’impact important de la consommation énergétique sur le cout d’investissement
dans une station de dessalement, il serait utile de faire une étude technique de
dimensionnement de toute station de dessalement pour aboutir à une consommation
énergétique le plus faible .
Dans ce contexte, l’utilisation du logiciel de dimensionnement IMS design permet d’établir la
meilleure configuration et cela dans le but de servir comme base de données et de contrôle de
la consommation énergétique des stations de déminéralisation des eaux.
Ce mémoire est réparti en Cinq chapitres :
Chapitre I. Synthèse bibliographique
Chapitre II :Présentation de la station de dessalement de Mostaganem
Chapitre III :Simulation des données de fonctionnement par IMS design
Chapitre IV :Résultats et discussions
Conclusion et perspectives
2
Chapitre I :
Synthèse bibliographique
3
I.1.L’apport énergétique en dessalement des eaux salines
Il existe principalement deux procédés de dessalement qui sont très utilisés à l'échelle
industrielle pour produire de l'eau douce à partir d'eau de mer ou d’eau saumâtre : les
procédés thermiques et les procédés membranaires.
Les procédés de distillation consomment une énergie importante (de 8 à 25 kWh/m3
équivalent électrique), qui se décompose en énergie thermique nécessaire à la distillation
proprement dite, et en énergie électrique afin d'assurer la fonction de transport (pompage
d'eau brute, de concentrât, d'eau de refroidissement, de distillat). Le développement de ces
procédés était généralement rendu possible par leur couplage avec d'autres applications
productrices de chaleur, tel que la production d'électricité à partir d'énergie fossile (gaz,
pétrole). Ce couplage nécessite une localisation physique à proximité des installations
produisant vapeur ou eau chaude, traditionnellement alimentées à partir d'énergie fossile (gaz
ou fioul). Le coût de l'énergie doit alors intégrer le coût de l'électricité, généralement faible de
part la proximité des installations de production, et le coût de l'énergie thermique calculé en
fonction de la non production de l'énergie électrique qu'elle représente. [4].
4
Fig.3 :
Répartition de la consommation énergétique dans une station de dessalement par osmose
inverse [4]
I.2.Aperçu sur le dessalement par osmose inverse en Algérie
L’Algérie se situe, à l’instar des 17 pays Africains touchés par le stress hydrique, dans la
catégorie des pays les plus pauvres en matière de potentialités hydriques, soit en dessous du
seuil théorique de rareté fixé par la Banque Mondiale à 1000 m3 par habitant et par an. Si en
1962, la disponibilité en eau théorique par habitant et par an était de 1500 m3, elle n'était plus
que de 720 m3 en 1990, 680 m3 en 1995, 630 m3 en 1998, 500 m3 elle ne sera que de 430 m3
en 2020 La disponibilité en eau potable en Algérie en m³/Habitant/An dépassera légèrement le
seuil des 400 m3/ha (norme OMS)
Pour faire à cette situation L’Algérie s’est engagée dans un important programme
d’investissement pour le Dessalement d’Eau de Mer.
Actuellement il excite 13 stations de dessalement par le procédé d’osmose inverse installé au
niveau du littoral avec une capacité de production 2406.880 m3/jour [7]
5
Fig.4 : Les stations de dessalement d’osmose inverse en Algérie
6
Selon leurs capacités de production, ces stations sont classé dans le tableau 1 suivant ;
Tableau 1 : Production des stations de dessalement en eau douce [7]
La quantité d’eau douce produit par les stations de dessalement augmente progressivement au
cours des années (Voir Figure et )
Depuis 2006 à 2011 la capacité de dessalement d’eau de mer en Algérie est passés de 152500
à 1,2 MM3/j .
A la fin 2012 , la capacité de production était 1,3 MM3/j .
Au 3éme trimestre de 2014 , la capacité totale atteint 2,1 MM3/j
Cette production représente une facture énergétique assez élevé .
7
Fig.5 . : Evolution de la capacité de production en eau douce de 2006 à 2014[7]
8
I.2.1.Définition de l'osmose inverse
L'osmose inverse est un procédé de séparation de l'eau et des sels dissous au moyen de
membranes semi-perméables sous l'action de la pression (54 à 80 bars pour le traitement de
l'eau de mer). Ce procédé fonctionne à température ambiante et n'implique pas de changement
de phase. Les membranes polymères utilisées laissent passer les molécules d'eau et ne laissent
pas passer les particules, les sels dissous, les molécules organiques de 10-7 mm de taille.
Principalement par les pompes haute pression.
I.2.1.1.Principe de l'osmose inverse
On appelle osmose le transfert de solvant (eau dans la plupart des cas) à travers une
membrane semi-perméable sous l'action d'un gradient de concentration. Soit un système à
deux compartiments séparés par une membrane semi-perméable et contenant deux solutions
de concentrations différentes (figure 4). Le phénomène d'osmose va se traduire par un
écoulement d'eau dirigé de la solution diluée vers la solution concentrée. Si l'on essaie
d'empêcher ce flux d'eau en appliquant une pression sur la solution concentrée, la quantité
d'eau transférée par osmose va diminuer. Il arrivera un moment où la pression appliquée sera
telle que le flux d'eau s'annulera. Si, pour simplifier, nous supposons que la solution diluée est
de l'eau pure, cette pression d'équilibre est appelée pression osmotique.
9
d'après la loi de van't Hoff :
= . . . (Eqaution I.1)
i : est le nombre d'ions dissociés dans le cas d'un électrolyte,
C : est la concentration en sels en mol.m-3
R : est la constante des gaz parfaits R = 8,314 J.mol-1.K-1
T : est la température absolue de la solution en Kelvin.
Le débit spécifique J1 (débit massique par m2 de membrane) d'eau osmose produite est
proportionnel à la différence entre la pression appliquée P et la pression osmotique π de la
solution concentrée.
Le flux spécifique de sel traversant la membrane est quant à lui proportionnel à la différence
de concentration de part et d'autre de la membrane.
Js = B ∆C (Equation I.3)
Site web(http://culturesciences.chimie.ens.fr/content/le-dessalement-de-leau-de-mer-et-des-eaux-
saumatres-840)
10
Les principaux constituants d’un système de l’osmose inverse sont les suivants
les membranes proprement dite
les modules
la pompe HP
éventuellement un DRE
un système de prétraitement
un système de post-traitement.
Le dessalement par osmose inverse nécessite d'abord un prétraitement très poussé de l'eau de
mer pour éviter le dépôt de matières en suspension sur les membranes qui conduirait très
rapidement à une diminution des débits produits. Il est nécessaire de retenir toutes les
particules de dimension supérieure à 10 à 50 µm selon le type de module d'osmose inverse.
Ceci est réalisé à l'aide d'une préfiltration grossière puis d'une filtration sur sable pour
éliminer les matières en suspension les plus grosses. Puis un traitement biocide et une
acidification sont nécessaires pour éviter le développement de microorganismes sur la
membrane et éviter la précipitation de carbonates. Enfin une filtration sur cartouches permet
de retenir les particules de taille de l'ordre de quelques dizaines de µm qui n'ont pas été
retenues par le filtre à sable.
La pompe haute pression permet ensuite d'injecter l'eau de mer dans le module d'osmose
inverse dans lequel se trouvent les membranes.
De plus, un deuxième phénomène intervient lors de l'osmose inverse, il s'agit de la
polarisation de concentration de la membrane. En effet, au cours du temps, la concentration de
la solution salée augmente puisque la majorité des molécules sont retenues d'un seul côté de la
membrane. De ce fait, la pression osmotique augmente également près de la couche limite,
avec des risques de précipitation des composés à faible produit de solubilité. Pour un même
rendement, la pression à appliquer est donc plus élevée. Pour éviter ce phénomène on balaye
la membrane du côté de la solution salée par un flux d'eau continu. Toute l'eau n'est pas
filtrée, une partie sert à nettoyer la membrane. Ce procédé est donc semblable à une filtration
tangentielle. L'eau non filtrée est appelée retentât tandis que l'eau qui a traversé la membrane
est appelée perméat.
Afin de limiter la consommation d'énergie du procédé, on peut placer sur le circuit du rétentat
une turbine qui permet de récupérer une partie de l'énergie contenue dans ce fluide sous haute
pression.
11
1.4. Conception d’une usine de dessalement d’eau de mer par osmose inverse
Le dessalement par osmose inverse nécessite d'abord un prétraitement très poussé de l'eau de
mer pour éviter le dépôt de matières en suspension sur les membranes qui conduirait très
rapidement à une diminution des débits produits.
12
la solution salée augmente puisque la majorité des molécules sont retenues d'un seul côté de la
membrane. De ce fait, la pression osmotique augmente également près de la couche limite,
avec des risques de précipitation des composés à faible produit de solubilité. Pour un même
rendement, la pression à appliquer est donc plus élevée. Pour éviter ce phénomène on balaye
la membrane du côté de la solution salée par un flux d'eau continu. Toute l'eau n'est pas
filtrée, une partie sert à nettoyer la membrane. Ce procédé est donc semblable à une filtration
tangentielle. L'eau non filtrée est appelée retentât tandis que l'eau qui a traversé la membrane
est appelée perméat. Afin de limiter la consommation d'énergie du procédé, on peut placer sur
le circuit du retentât une turbine qui permet de récupérer une partie de l'énergie contenue dans
ce fluide sous haute pression.
Une usine de dessalement par osmose inverse comprend essentiellement
Un système d’alimentation en eau de mer ;
Un ensemble de prétraitement physicochimique de l’eau de mer ;
Un dispositif de mise en pression de l’eau prétraitée.
Un osmoseur proprement.
Un système de récupération de l’énergie du concentrât.
Un ensemble de post-traitements du perméat.
Un poste de nettoyage chimique des membranes.
L’analyse théorique des caractéristiques des membranes testées, est réalisée selon les méthodes
standards du transfert membranaire préalablement décrites [17-18-19].Le taux de rejet des ions est
déterminé par le rapport de la concentration du perméat Cp sur celle initiale C0, exprimé par la relation
= 100 (EqI.4
)
Taux de conversion (%Y), est représenté par la formule (2). C’est le quotient du débit d’eau produit
par le débit d’eau d’alimentation :
(%) = 100
(Eq I.5)
13
Flux du perméat Jp, est, l’expression du débit du perméat Qperméat par rapport à la surface
active de la membrane :
L’énergie de consommation est proportionnelle à la pression, elle est donnée par la relation
(5) :
∆
E=
η
(EqI.6
)
Avec E en kWh/m3
∆P : Pression transmembranaire en bar,
: Efficacité globale de la pompe est égale à 80%,
Y : Taux de conversion.
I.4.2.Utilisation de l’eau produite par les systèmes membranaires
Il est utile de rappeler qu’une eau dessalée filtrés par le procédé d’osmose inverse pourra
servir selon les valeurs de TDS et pH pour les usages dans la vie quotidienne des citoyens
,c’est a dire eau potable ou d’irrigation, mais aussi une eau déminéralisé qui pourra alimenter
les systèmes chaudière dont la valeur du TDS ne doit pas dépasser 200 mg/l (RODIER et al.)
2005).
Dans ce qui suit nous allons faire une bref présentation sur les différents types d’eau en
l’occurrence les eaux salines, les eaux douces et les eaux déminéralisé et leurs propriétés
physico chimiques
I.5.Salinité des eaux
La salinité désigne la quantité de sels dissous dans un liquide, notamment l'eau qui est un
puissant solvant pour de nombreux minéraux. Il ne faut pas confondre la salinité avec la
dureté de l'eau qui est relative à son dosage en calcium et magnésium.
I.5.1.Propriétés chimiques
Le sel dissous modifie les propriétés de l'eau, en premier lieu sa capacité de dissolution, sa
densité, mais aussi sa compressibilité, son point de congélation et d'ébullition, sa conductivité
électrique, sa dureté ainsi que sa viscosité ou sa corrosivité, et très légèrement sa capacité à
transporter les sons et la lumière. La quantité de sels dissous dans un liquide modifie la
pression osmotique de celui-ci.
I.5.2.Concentration massique
À une température donnée, la salinité ne peut dépasser un seuil de concentration massique,
14
au-delà duquel le liquide ne peut plus dissoudre du sel et des cristaux se forment, au fond du
récipient ou en périphérie de la surface
Le seuil de concentration massique augmente avec la température, ce qui fait que l'eau très
chaude peut contenir beaucoup plus de sel dissous que l'eau froide. Il augmente aussi avec la
pression. La salinité approche par exemple 300 g/litre dans le forage pétrolier-gazier profond
d'Elgin-Franklin en mer du Nord, ce qui pose des problèmes de formation rapide de tartre
dans les installations
15
en chlorures, pH, température… la rendant propre à la consommation humaine. Les standards
de référence dans ce domaine diffèrent selon les époques, les pays et, dans certains pays,
selon l'autorité responsable de la définition1. Le concept de « potabilité » varie à travers le
monde, fruit d'un contexte historique, scientifique et culturel local. Il détermine la question de
l'accès à l'eau, puisqu'une eau de bonne qualité est essentielle au développement économique
et humain.
Par exemple, les paramètres fréquemment réglementés sont :
Ces paramètres peuvent être assurés par un traitement spécifique de l’eau ; dans certains cas il
pourra s'agir d'un simple stockage en milieu hermétique (Citerne souple) ou autre, permettant
la stabilisation biologique
16
L’énergie consommée est déterminé par le rapport entre la puissance de la pompe sur le débit
du perméat :
= (EqI.7)
é
= ∆ (EqI.8)
∆ = − (EqI.9)
=∆ ( − ) (EqI.10)
I.6.1.Principe de récupération de l’énergie du concentrât
Dès que l’osmose inverse a été appliquée au dessalement de quantités importantes d’eau de
mer, on a tout naturellement pensé à récupérer l’énergie hydraulique du concentrât, qui est de
l’ordre de 55% de celle nécessaire à la mise en pression des modules de RO [56]. La décision
d’adopter un DRE doit être prise en comparant le coût des annuités financières dues à cet
investissement
Supplémentaire et le coût de l’énergie récupérée. Elle dépend de :
de la taille de l’unité.
17
du coût de l’énergie.
de la pression de fonctionnement.
du taux de conversion.
I.6.2.Les turbines
Dés que l’eau passe à travers les modules d’osmose inverse, il y a intérêt de récupérer
l’énergie hydraulique du concentrât (rejet) qui est de l’ordre de 55% de celle nécessaire à la
mise en pression
18
Les premiers systèmes de récupération de l’énergie ont utilisé des pompes centrifuges multi
étagées, fonctionnant en turbine.
Les turbines les plus adaptées aux usines de dessalement –vu la pression élevée sont de type
Pelton (roue Pelton: figure 12), ayant un rendement d’environ 90% [Migliorini G. et Al.
2004].
19
la disponibilité du réseau électrique
La figure montre les principales combinaisons de l’OI avec les SER. Les capteurs solaires
PV sont particulièrement adaptés pour des applications de petite échelle, alors que l’énergie
éolienne est mieux indiquée pour des systèmes plus larges ou dans le cas de petites unités en
combinaison avec les capteurs solaires, comme les PV
20
Chapitre II
Présentation de la station de
dessalement de Mostaganem
21
II.1.Présentation de la station :
L’Usine de Dessalement de Mostaganem, sise à Plage de Cheliff (Mostaganem), a une
capacité de production d’eau potable de 200.000 m3/jour,elle est composée de 8 Unités de
dessalement de capacité Unitaire 25 000 m3/J. Les huit Unités de dessalement sont réparties
sur deux lignes et ce comme suit :
Ligne N°1 : Unité 1, Unité 2, Unité 3, Unité 4
Ligne N°2 : Unité 5, Unité 6, Unité 7, Unité 8
Il sera associé à chacune des Unités ses équipements et ce, de la phase de prétraitement
jusqu’à la phase de post-traitement. Pour chacune des Unités il sera associé les équipements
suivants :
L’eau de mer est captée à la côte à -13 m de profondeur, environ, au moyen de deux tours de
prise immergées et raccordées au réservoir de captage, par le biais de deux tuyaux en
polyéthylène d’une longueur approximative de 2500 m et de mm de diamètre.
22
II.2.2.Système de prétraitement
Le système de prétraitement se compose de deux lignes. Chaque ligne a la capacité de
prétraiter le 50% de l’eau de mer nécessaire pour produire le 50% de l’Eau Commercialisable
produite par l’Usine dessalement.
Chacune de ces lignes est composée de:
Un (1) groupe d’amorçage pour les pompes d’eau de mer (pompes de captage) ;
Quatre (4) pompes d’eau de mer fonctionnant en parallèle ;
Une (1) pompe de réserve (qui est commune aux deux lignes)
Douze (12) filtres à pression de première étape, à sable et à anthracite, fonctionnant en
parallèle;
Huit (8) filtres à pression de deuxième étape, à sable fonctionnant en parallèle ;1
Huit (8) microfiltres fonctionnant en parallèle et un (1) de réserve.
II.2.3Système de pompage de haute pression
Le système de pompage haute pression est composé de:
Huit (8) pompes de haute pression (une par Unité de dessalement), permettant de
refouler environ la moitié du débit d’eau de mer microfiltrée nécessaire pour
l’alimentation des châssis d’osmose inverse. L’autre moitié de ce débit est véhiculée à
travers des systèmes de récupération d’énergie (échangeurs de pression ERI) puis les
pompes booster avant qu’elle n’atteigne les châssis d’osmose inverse.
Une (1) pompe de haute pression de réserve.
Seize (16) pompes Booster à raison de deux pompes pour chaque unité de
dessalement. Ces pompes permettent de compenser les pertes de charge au niveau des
ERIs de manière à ce que la pression nécessaire pour le procédé d’osmose inverse,
égale d’ailleurs à celle livrée par les pompes booster, soit égale à celle livrée par les
pompes de haute pression.
Chacune des deux lignes de prétraitement alimente quatre (4) pompes de haute pression et
huit (8) pompes booster.
II.2.4.Système d’osmose inverse
Le système d’osmose inverse est divisé en deux lignes:
Chaque ligne est composée de quatre (4) Unités de Dessalement avec une capacité de
production de 25.000 m3/jour.
23
Ces Unités sont à leur tour, composées par :
304 tubes de pression chargés avec 7 membranes chacun.
Un groupe de 30 échangeurs de pression repartis sur deux châssis. Chacun des châssis
permet d’alimenter la pompe booster associée.
24
Un débitmètre
Un système d’échantillonnage
25
II.2.7.Essais de fiabilité
L’objectif des essais de fiabilité consiste à démontrer que l’Unité de dessalement concernée
peut être exploitée en continu, en toute sécurité et de manière satisfaisante pendant un délais
de dix jours consécutifs. Le débit produit par chacune des Unités de Dessalement sera mesuré
à l’aide des débitmètres installés dans les tuyaux de sortie de perméat du châssis concerné (par
exemple, le débitmètre FIT 5004-1 et 2 pour l’Unité numéro 1).Chaque ligne est composée
d’Unités de dessalement isolées qui peuvent être opérationnelles de manière indépendante.
L’arrêt d’un de ces Unités n’entrave pas le fonctionnement, et le développement normal des
essais des autres Unités.
II.2.8.Essais de performance
Le but des Essais de Performance est d’établir le rendement et la qualité de l’eau produite par
chaque Unité de Dessalement et les comparer aux Valeurs Techniques Garanties, fixées
contractuellement.
II.2.9.Détermination de la Capacité Disponible Initiale.
L’élément de référence pour la comparaison avec la Capacité Garantie de l’Unité ou de
l’Usine est issue du débit d’Eau Commercialisable produit par l’Unité concernée ou l’Usine et
mesuré en continu pendant les 24 h de durée des essais, le débitmètre étant placé au Point de
Livraison.
26
Le calcium
Le magnésium
Les bicarbonates
Les carbonates
Les sulfates
Le chlore libre
La turbidité
Les différentes analyses chimiques seront réalisées selon les normes ISO en vigueur.
Pour le calcul du LSI il sera opté pour la norme .
Pour chaque Unité ainsi que pour l’Usine, l’élément de référence pour la comparaison des
Valeurs de Performance Technique Garanties fixés contractuellement, est la moyenne des
résultats d’analyse des huit échantillons.
II.2.11. Moyenne de la Consommation Electrique
Consommation Spécifique Garantie d’Energie Electrique : Le taux d’efficacité énergétique
garanti de l’Usine exprimé en kilowattheure (s) par mètre cube d’Eau.
Selon les données recueillit au niveau dy systéme ERI au niveau des blocs de séparations
membranaires par osmose inverse ,il a était constaté que la moyenne de la consommation
énergétique consommé est de l’ordre de 3.77KWh/m3
27
Dans ce qui suit, nous allons essayer de proposer une meilleure configuration des systèmes
membranaires afin d’optimiser cette consommation etr un couplage aux sources des énergies
renouvelables tel que l’utilisation des panneaux photovoltaiques.
Le logiciel de simulation et les différentes résultats de simulation seront présentés dans le
chapitre III.
28
Chapitre III
Simulation par logiciel IMS
Design
29
III.1.Présentation de logiciel :
Depuis sa fondation en 1975, la société Hydranautics s'est engagé dans les normes les plus
élevées de recherche technologique, excellence du produit, satisfaction du client. Le logiciel
Hydranautics est Continuellement impliqué dans la recherche et la technologie, Les produits
Hydranautics sont actuellement utilisés pour Diverses applications comme eau potable,
alimentation de chaudière Eau, procédé industriel
IMS-Design est un logiciel de dimensionnement répondant aux exigences des professionnels
et des experts du dessalement. Il offre des fonctionnalités de programme améliorées, des
graphiques améliorés et comprend de nouvelles fonctionnalités, ce qui améliore la capacité de
l'utilisateur à concevoir et à analyser rapidement et précisément des systèmes à base de
membranes et de contrôler les données et les résultats obtenus lors de la séparation par
osmose inverse et cela dans le but de sélectionner la membrane et la configuration la plus
performante selon la qualité et la quantité d’eau déminéralisée. destiné pour les différentes
activités lié pricipalement au traitement des eaux destiné pour alimenter l’industrie chimique
(Chaudiére) ,mais aussi pour alimenter les citoens en eau potable
Le mode de fonctionnement du logiciel est décrit dans l’organigramme suivant :
30
Début
Résultats de simulation
31
III.2.Paramètre de fonctionnement de logiciel (IMS-Design
Y(%) = . 100
Y :taux de conversion
Qualité d’eau produit (TDS ,pH….) : c’est les analyse de salinité de perméat (TDS)
et le pH
32
III.3. Etapes de simulation
Etape 1 :
Analyse : C’est l’étape ou on ajoute les analyse des eaux ( eau de mer – eau traité – perméat… )
33
Etape 2 :
Dimensionnement : c’est la partie d’ajoute les condition et de choisi le type de membrane et même
dans cette étape le calcul de consommation énergétique
34
Fig.22. image capture écran de l’étape de dimensionnement après le calcul
35
Etape3
36
Etape 4
37
38
Integrated Membranes Solutions Design Software, 2016
Echangeur de pression
Pass - Perm. Débit / Tube Flux DP Flux Bêta pression par étage Perm. Elément Elément PV# x
Aliment max Elem #
Etage Débit ation Conc Perm. Boost Conc TDS Type Quantité
m3/h m3/h m3/h lmh bar lmh bar bar bar mg/l
1-1 8325,1 15 8,3 23,6 3 35,1 1,04 0 0 71,8 119,3 SWC4 MAX 8624 1232 x 7
Eau imprégner
Ion (mg/l) Eau brute eau mélangée alimentation l'eau Concentrat Rejet ERD
Dureté, CaCO3 6413,85 6595,80 6595,80 5,177 11979,5 11645,16
Ca 418,00 429,86 429,86 0,337 780,7 758,93
Mg 1310,00 1347,16 1347,16 1,057 2446,8 2378,47
Na 10900,00 11208,26 11208,26 42,188 20329,5 19763,02
K 390,00 401,02 401,02 1,886 727,1 706,81
NH4 0,00 0,00 0,00 0,000 0,0 0,00
Ba 0,090 0,093 0,093 0,000 0,2 0,16
Sr 13,000 13,369 13,369 0,010 24,3 23,60
CO3 5,21 5,70 5,70 0,000 20,2 19,26
HCO3 152,00 155,93 155,93 0,943 272,3 265,09
SO4 2740,00 2817,72 2817,72 2,370 5117,5 4974,69
Cl 19700,00 20257,37 20257,37 68,085 36749,5 35725,37
F 1,40 1,44 1,44 0,010 2,6 2,53
NO3 0,70 0,72 0,72 0,018 1,3 1,26
PO4 0,00 0,00 0,00 0,000 0,0 0,00
SiO2 8,00 8,23 8,23 0,021 14,9 14,51
B 26,00 26,67 26,67 2,373 46,5 45,29
CO2 1,26 1,26 1,26 1,26 1,26 1,26
TDS 35664,40 36673,54 36673,54 119,30 66533,38 64679,03
pH 8,10 8,10 8,10 6,06 8,33 8,33
Saturations Eau brute Eau alimentation Concentrat Limites
CaSO4 / ksp * 100, % 21 22 47 400
SrSO4 / ksp * 100, % 42 43 90 1200
BaSO4 / ksp * 100, % 360 372 734 10000
SiO2 saturation,% 6 6 10 140
CaF2 / ksp * 100, % 35 39 349 50000
Ca3 (PO4) 2 indice de saturation 0,0 0,0 0,0 2,4
Force ionique 0,71 0,73 1,32
Pression osmotique, bar 26,0 26,8 48,5
Les calculs de performance du produit sont basés sur la performance nominale de l'élément lorsqu'il est utilisé avec une eau d'alimentation de qualité acceptable. Les résultats présentés sur les
impressions produites par ce programme sont des estimations de la performance du produit. Aucune garantie de produit ou performance de système n'est exprimée ou suggérée à moins qu'elle ne soit
fournie dans une déclaration distincte de garantie signée par un représentant autorisé d'Hydranautics. Les calculs de consommation de produits chimiques sont fournis pour commodité et sont basés sur
diverses hypothèses concernant la qualité et la composition de l'eau. Etant donné que la quantité réelle de produit chimique nécessaire pour l'ajustement du pH dépend de l'eau d'alimentation et pas de la
membrane, Hydranautics ne garantie pas la consommation de produits chimiques. Si une garantie de produit ou système est requise, merci de contacter votre représentant Hydranautics. Les garanties
non-standard ou étendues peuvent entraîner un prix différent des devis précédemment fournis. Version : 1.215.69 %
Email : imsd-support@hydranauticsprojections.net
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Echangeur de pression
Les calculs de performance du produit sont basés sur la performance nominale de l'élément lorsqu'il est utilisé avec une eau d'alimentation de qualité acceptable. Les résultats présentés sur les
impressions produites par ce programme sont des estimations de la performance du produit. Aucune garantie de produit ou performance de système n'est exprimée ou suggérée à moins qu'elle ne soit
fournie dans une déclaration distincte de garantie signée par un représentant autorisé d'Hydranautics. Les calculs de consommation de produits chimiques sont fournis pour commodité et sont basés sur
diverses hypothèses concernant la qualité et la composition de l'eau. Etant donné que la quantité réelle de produit chimique nécessaire pour l'ajustement du pH dépend de l'eau d'alimentation et pas de la
membrane, Hydranautics ne garantie pas la consommation de produits chimiques. Si une garantie de produit ou système est requise, merci de contacter votre représentant Hydranautics. Les garanties
non-standard ou étendues peuvent entraîner un prix différent des devis précédemment fournis. Version : 1.215.69 %
Email : imsd-support@hydranauticsprojections.net
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Echangeur de pression
Les calculs de performance du produit sont basés sur la performance nominale de l'élément lorsqu'il est utilisé avec une eau d'alimentation de qualité acceptable. Les résultats présentés sur les
impressions produites par ce programme sont des estimations de la performance du produit. Aucune garantie de produit ou performance de système n'est exprimée ou suggérée à moins qu'elle ne soit
fournie dans une déclaration distincte de garantie signée par un représentant autorisé d'Hydranautics. Les calculs de consommation de produits chimiques sont fournis pour commodité et sont basés sur
diverses hypothèses concernant la qualité et la composition de l'eau. Etant donné que la quantité réelle de produit chimique nécessaire pour l'ajustement du pH dépend de l'eau d'alimentation et pas de la
membrane, Hydranautics ne garantie pas la consommation de produits chimiques. Si une garantie de produit ou système est requise, merci de contacter votre représentant Hydranautics. Les garanties
non-standard ou étendues peuvent entraîner un prix différent des devis précédemment fournis. Version : 1.215.69 %
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Echangeur de pression
Pass - Perm. Débit / Tube Flux DP Flux Bêta pression par étage Perm. Elément Elément PV# x
Aliment max Elem #
Etage Débit ation Conc Perm. Boost Conc TDS Type Quantité
m3/h m3/h m3/h lmh bar lmh bar bar bar mg/l
1-1 8325,1 15 8,3 23,6 3 35,1 1,04 0 0 71,8 118,8 SWC4B MAX 8624 1232 x 7
Eau imprégner
Ion (mg/l) Eau brute eau mélangée alimentation l'eau Concentrat Rejet ERD
Dureté, CaCO3 6413,85 6595,80 6595,80 5,177 11979,5 11645,16
Ca 418,00 429,86 429,86 0,337 780,7 758,93
Mg 1310,00 1347,16 1347,16 1,057 2446,8 2378,47
Na 10900,00 11208,26 11208,26 42,188 20329,5 19763,02
K 390,00 401,02 401,02 1,886 727,1 706,81
NH4 0,00 0,00 0,00 0,000 0,0 0,00
Ba 0,090 0,093 0,093 0,000 0,2 0,16
Sr 13,000 13,369 13,369 0,010 24,3 23,60
CO3 5,21 5,70 5,70 0,000 20,2 19,26
HCO3 152,00 155,93 155,93 0,943 272,3 265,09
SO4 2740,00 2817,72 2817,72 2,370 5117,5 4974,69
Cl 19700,00 20257,37 20257,37 68,085 36749,5 35725,37
F 1,40 1,44 1,44 0,010 2,6 2,53
NO3 0,70 0,72 0,72 0,018 1,3 1,26
PO4 0,00 0,00 0,00 0,000 0,0 0,00
SiO2 8,00 8,23 8,23 0,021 14,9 14,51
B 26,00 26,69 26,69 1,830 47,0 45,73
CO2 1,26 1,26 1,26 1,26 1,26 1,26
TDS 35664,40 36673,56 36673,56 118,76 66533,85 64679,48
pH 8,10 8,10 8,10 6,06 8,33 8,33
Saturations Eau brute Eau alimentation Concentrat Limites
CaSO4 / ksp * 100, % 21 22 47 400
SrSO4 / ksp * 100, % 42 43 90 1200
BaSO4 / ksp * 100, % 360 372 734 10000
SiO2 saturation,% 6 6 10 140
CaF2 / ksp * 100, % 35 39 349 50000
Ca3 (PO4) 2 indice de saturation 0,0 0,0 0,0 2,4
Force ionique 0,71 0,73 1,32
Pression osmotique, bar 26,0 26,8 48,5
Les calculs de performance du produit sont basés sur la performance nominale de l'élément lorsqu'il est utilisé avec une eau d'alimentation de qualité acceptable. Les résultats présentés sur les
impressions produites par ce programme sont des estimations de la performance du produit. Aucune garantie de produit ou performance de système n'est exprimée ou suggérée à moins qu'elle ne soit
fournie dans une déclaration distincte de garantie signée par un représentant autorisé d'Hydranautics. Les calculs de consommation de produits chimiques sont fournis pour commodité et sont basés sur
diverses hypothèses concernant la qualité et la composition de l'eau. Etant donné que la quantité réelle de produit chimique nécessaire pour l'ajustement du pH dépend de l'eau d'alimentation et pas de la
membrane, Hydranautics ne garantie pas la consommation de produits chimiques. Si une garantie de produit ou système est requise, merci de contacter votre représentant Hydranautics. Les garanties
non-standard ou étendues peuvent entraîner un prix différent des devis précédemment fournis. Version : 1.215.69 %
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Echangeur de pression
Les calculs de performance du produit sont basés sur la performance nominale de l'élément lorsqu'il est utilisé avec une eau d'alimentation de qualité acceptable. Les résultats présentés sur les
impressions produites par ce programme sont des estimations de la performance du produit. Aucune garantie de produit ou performance de système n'est exprimée ou suggérée à moins qu'elle ne soit
fournie dans une déclaration distincte de garantie signée par un représentant autorisé d'Hydranautics. Les calculs de consommation de produits chimiques sont fournis pour commodité et sont basés sur
diverses hypothèses concernant la qualité et la composition de l'eau. Etant donné que la quantité réelle de produit chimique nécessaire pour l'ajustement du pH dépend de l'eau d'alimentation et pas de la
membrane, Hydranautics ne garantie pas la consommation de produits chimiques. Si une garantie de produit ou système est requise, merci de contacter votre représentant Hydranautics. Les garanties
non-standard ou étendues peuvent entraîner un prix différent des devis précédemment fournis. Version : 1.215.69 %
Email : imsd-support@hydranauticsprojections.net
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Echangeur de pression
Les calculs de performance du produit sont basés sur la performance nominale de l'élément lorsqu'il est utilisé avec une eau d'alimentation de qualité acceptable. Les résultats présentés sur les
impressions produites par ce programme sont des estimations de la performance du produit. Aucune garantie de produit ou performance de système n'est exprimée ou suggérée à moins qu'elle ne soit
fournie dans une déclaration distincte de garantie signée par un représentant autorisé d'Hydranautics. Les calculs de consommation de produits chimiques sont fournis pour commodité et sont basés sur
diverses hypothèses concernant la qualité et la composition de l'eau. Etant donné que la quantité réelle de produit chimique nécessaire pour l'ajustement du pH dépend de l'eau d'alimentation et pas de la
membrane, Hydranautics ne garantie pas la consommation de produits chimiques. Si une garantie de produit ou système est requise, merci de contacter votre représentant Hydranautics. Les garanties
non-standard ou étendues peuvent entraîner un prix différent des devis précédemment fournis. Version : 1.215.69 %
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Echangeur de pression
Pass - Perm. Débit / Tube Flux DP Flux Bêta pression par étage Perm. Elément Elément PV# x
Aliment max Elem #
Etage Débit ation Conc Perm. Boost Conc TDS Type Quantité
m3/h m3/h m3/h lmh bar lmh bar bar bar mg/l
1-1 8328,3 15 8,3 26 1,4 37 1,03 0 0 76,3 106,1 SWC4B-LD 8624 1232 x 7
Eau imprégner
Ion (mg/l) Eau brute eau mélangée alimentation l'eau Concentrat Rejet ERD
Dureté, CaCO3 6413,85 6595,89 6595,89 4,626 11983,9 11649,29
Ca 418,00 429,86 429,86 0,301 781,0 759,20
Mg 1310,00 1347,18 1347,18 0,945 2447,7 2379,31
Na 10900,00 11208,51 11208,51 37,700 20340,1 19772,93
K 390,00 401,03 401,03 1,686 727,5 707,20
NH4 0,00 0,00 0,00 0,000 0,0 0,00
Ba 0,090 0,093 0,093 0,000 0,2 0,16
Sr 13,000 13,369 13,369 0,009 24,3 23,61
CO3 5,21 5,70 5,70 0,000 20,2 19,27
HCO3 152,00 155,94 155,94 0,842 272,4 265,16
SO4 2740,00 2817,76 2817,76 2,117 5119,4 4976,47
Cl 19700,00 20257,79 20257,79 60,841 36767,8 35742,56
F 1,40 1,44 1,44 0,009 2,6 2,54
NO3 0,70 0,72 0,72 0,016 1,3 1,26
PO4 0,00 0,00 0,00 0,000 0,0 0,00
SiO2 8,00 8,23 8,23 0,019 14,9 14,52
B 26,00 26,69 26,69 1,641 47,2 45,90
CO2 1,26 1,26 1,26 1,26 1,26 1,26
TDS 35664,40 36674,30 36674,30 106,13 66566,45 64710,12
pH 8,10 8,10 8,10 6,02 8,33 8,33
Saturations Eau brute Eau alimentation Concentrat Limites
CaSO4 / ksp * 100, % 21 22 47 400
SrSO4 / ksp * 100, % 42 43 90 1200
BaSO4 / ksp * 100, % 360 372 734 10000
SiO2 saturation,% 6 6 10 140
CaF2 / ksp * 100, % 35 39 349 50000
Ca3 (PO4) 2 indice de saturation 0,0 0,0 0,0 2,4
Force ionique 0,71 0,73 1,32
Pression osmotique, bar 26,0 26,8 48,6
Les calculs de performance du produit sont basés sur la performance nominale de l'élément lorsqu'il est utilisé avec une eau d'alimentation de qualité acceptable. Les résultats présentés sur les
impressions produites par ce programme sont des estimations de la performance du produit. Aucune garantie de produit ou performance de système n'est exprimée ou suggérée à moins qu'elle ne soit
fournie dans une déclaration distincte de garantie signée par un représentant autorisé d'Hydranautics. Les calculs de consommation de produits chimiques sont fournis pour commodité et sont basés sur
diverses hypothèses concernant la qualité et la composition de l'eau. Etant donné que la quantité réelle de produit chimique nécessaire pour l'ajustement du pH dépend de l'eau d'alimentation et pas de la
membrane, Hydranautics ne garantie pas la consommation de produits chimiques. Si une garantie de produit ou système est requise, merci de contacter votre représentant Hydranautics. Les garanties
non-standard ou étendues peuvent entraîner un prix différent des devis précédemment fournis. Version : 1.215.69 %
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Echangeur de pression
Les calculs de performance du produit sont basés sur la performance nominale de l'élément lorsqu'il est utilisé avec une eau d'alimentation de qualité acceptable. Les résultats présentés sur les
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Echangeur de pression
Les calculs de performance du produit sont basés sur la performance nominale de l'élément lorsqu'il est utilisé avec une eau d'alimentation de qualité acceptable. Les résultats présentés sur les
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Echangeur de pression
Pass - Perm. Débit / Tube Flux DP Flux Bêta pression par étage Perm. Elément Elément PV# x
Aliment max Elem #
Etage Débit ation Conc Perm. Boost Conc TDS Type Quantité
m3/h m3/h m3/h lmh bar lmh bar bar bar mg/l
1-1 8328,2 15 8,3 23,6 3 38,5 1,04 0 0 62,7 167,7 SWC5 MAX 8624 1232 x 7
Eau imprégner
Ion (mg/l) Eau brute eau mélangée alimentation l'eau Concentrat Rejet ERD
Dureté, CaCO3 6413,85 6595,81 6595,81 7,252 11981,4 11646,93
Ca 418,00 429,86 429,86 0,473 780,8 759,05
Mg 1310,00 1347,16 1347,16 1,481 2447,1 2378,83
Na 10900,00 11207,89 11207,89 59,071 20321,1 19755,09
K 390,00 401,00 401,00 2,641 726,6 706,40
NH4 0,00 0,00 0,00 0,000 0,0 0,00
Ba 0,090 0,093 0,093 0,000 0,2 0,16
Sr 13,000 13,369 13,369 0,015 24,3 23,61
CO3 5,21 5,69 5,69 0,000 20,1 19,22
HCO3 152,00 155,92 155,92 1,319 272,0 264,83
SO4 2740,00 2817,73 2817,73 3,319 5118,3 4975,40
Cl 19700,00 20256,80 20256,80 95,332 36737,1 35713,80
F 1,40 1,44 1,44 0,014 2,6 2,53
NO3 0,70 0,72 0,72 0,025 1,3 1,25
PO4 0,00 0,00 0,00 0,000 0,0 0,00
SiO2 8,00 8,23 8,23 0,030 14,9 14,51
B 26,00 26,62 26,62 4,012 45,1 43,96
CO2 1,26 1,26 1,26 1,26 1,26 1,26
TDS 35664,40 36672,53 36672,53 167,73 66511,70 64658,68
pH 8,10 8,10 8,10 6,21 8,33 8,33
Saturations Eau brute Eau alimentation Concentrat Limites
CaSO4 / ksp * 100, % 21 22 47 400
SrSO4 / ksp * 100, % 42 43 90 1200
BaSO4 / ksp * 100, % 360 372 735 10000
SiO2 saturation,% 6 6 10 140
CaF2 / ksp * 100, % 35 39 348 50000
Ca3 (PO4) 2 indice de saturation 0,0 0,0 0,0 2,4
Force ionique 0,71 0,73 1,32
Pression osmotique, bar 26,0 26,8 48,5
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Echangeur de pression
Les calculs de performance du produit sont basés sur la performance nominale de l'élément lorsqu'il est utilisé avec une eau d'alimentation de qualité acceptable. Les résultats présentés sur les
impressions produites par ce programme sont des estimations de la performance du produit. Aucune garantie de produit ou performance de système n'est exprimée ou suggérée à moins qu'elle ne soit
fournie dans une déclaration distincte de garantie signée par un représentant autorisé d'Hydranautics. Les calculs de consommation de produits chimiques sont fournis pour commodité et sont basés sur
diverses hypothèses concernant la qualité et la composition de l'eau. Etant donné que la quantité réelle de produit chimique nécessaire pour l'ajustement du pH dépend de l'eau d'alimentation et pas de la
membrane, Hydranautics ne garantie pas la consommation de produits chimiques. Si une garantie de produit ou système est requise, merci de contacter votre représentant Hydranautics. Les garanties
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Echangeur de pression
Pass - Perm. Débit / Tube Flux DP Flux Bêta pression par étage Perm. Elément Elément PV# x
Aliment max Elem #
Etage Débit ation Conc Perm. Boost Conc TDS Type Quantité
m3/h m3/h m3/h lmh bar lmh bar bar bar mg/l
1-1 8326,5 15 8,3 26 1,7 40,4 1,04 0 0 65,7 150,8 SWC5-LD 8624 1232 x 7
Eau imprégner
Ion (mg/l) Eau brute eau mélangée alimentation l'eau Concentrat Rejet ERD
Dureté, CaCO3 6413,85 6595,79 6595,79 6,519 11980,1 11645,66
Ca 418,00 429,86 429,86 0,425 780,8 758,96
Mg 1310,00 1347,16 1347,16 1,332 2446,9 2378,57
Na 10900,00 11208,00 11208,00 53,111 20322,9 19756,79
K 390,00 401,01 401,01 2,374 726,7 706,51
NH4 0,00 0,00 0,00 0,000 0,0 0,00
Ba 0,090 0,093 0,093 0,000 0,2 0,16
Sr 13,000 13,369 13,369 0,013 24,3 23,60
CO3 5,21 5,70 5,70 0,000 20,1 19,23
HCO3 152,00 155,93 155,93 1,186 272,1 264,92
SO4 2740,00 2817,72 2817,72 2,984 5117,7 4974,88
Cl 19700,00 20256,97 20256,97 85,714 36739,4 35715,91
F 1,40 1,44 1,44 0,012 2,6 2,53
NO3 0,70 0,72 0,72 0,023 1,3 1,25
PO4 0,00 0,00 0,00 0,000 0,0 0,00
SiO2 8,00 8,23 8,23 0,027 14,9 14,51
B 26,00 26,64 26,64 3,633 45,4 44,26
CO2 1,26 1,26 1,26 1,26 1,26 1,26
TDS 35664,40 36672,82 36672,82 150,83 66515,41 64662,14
pH 8,10 8,10 8,10 6,16 8,33 8,33
Saturations Eau brute Eau alimentation Concentrat Limites
CaSO4 / ksp * 100, % 21 22 47 400
SrSO4 / ksp * 100, % 42 43 90 1200
BaSO4 / ksp * 100, % 360 372 734 10000
SiO2 saturation,% 6 6 10 140
CaF2 / ksp * 100, % 35 39 348 50000
Ca3 (PO4) 2 indice de saturation 0,0 0,0 0,0 2,4
Force ionique 0,71 0,73 1,32
Pression osmotique, bar 26,0 26,8 48,5
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fournie dans une déclaration distincte de garantie signée par un représentant autorisé d'Hydranautics. Les calculs de consommation de produits chimiques sont fournis pour commodité et sont basés sur
diverses hypothèses concernant la qualité et la composition de l'eau. Etant donné que la quantité réelle de produit chimique nécessaire pour l'ajustement du pH dépend de l'eau d'alimentation et pas de la
membrane, Hydranautics ne garantie pas la consommation de produits chimiques. Si une garantie de produit ou système est requise, merci de contacter votre représentant Hydranautics. Les garanties
non-standard ou étendues peuvent entraîner un prix différent des devis précédemment fournis. Version : 1.215.69 %
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Echangeur de pression
Les calculs de performance du produit sont basés sur la performance nominale de l'élément lorsqu'il est utilisé avec une eau d'alimentation de qualité acceptable. Les résultats présentés sur les
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diverses hypothèses concernant la qualité et la composition de l'eau. Etant donné que la quantité réelle de produit chimique nécessaire pour l'ajustement du pH dépend de l'eau d'alimentation et pas de la
membrane, Hydranautics ne garantie pas la consommation de produits chimiques. Si une garantie de produit ou système est requise, merci de contacter votre représentant Hydranautics. Les garanties
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Echangeur de pression
Pass - Perm. Débit / Tube Flux DP Flux Bêta pression par étage Perm. Elément Elément PV# x
Aliment max Elem #
Etage Débit ation Conc Perm. Boost Conc TDS Type Quantité
m3/h m3/h m3/h lmh bar lmh bar bar bar mg/l
1-1 8340,5 15 8,3 23,6 2,9 43,1 1,04 0 0 57,6 273,3 SWC6 MAX 8624 1232 x 7
Eau imprégner
Ion (mg/l) Eau brute eau mélangée alimentation l'eau Concentrat Rejet ERD
Dureté, CaCO3 6495,82 6680,24 6680,24 12,124 12145,5 11806,18
Ca 418,00 429,87 429,87 0,780 781,6 759,72
Mg 1330,00 1367,76 1367,76 2,482 2486,8 2417,28
Na 11035,00 11346,06 11346,06 98,630 20564,6 19992,11
K 397,00 408,17 408,17 4,432 739,1 718,52
NH4 0,00 0,00 0,00 0,000 0,0 0,00
Ba 0,000 0,000 0,000 0,000 0,0 0,00
Sr 14,000 14,397 14,397 0,026 26,2 25,45
CO3 12,61 8,90 8,90 0,001 30,2 28,89
HCO3 146,00 153,76 153,76 2,156 262,8 256,03
SO4 2769,00 2847,99 2847,99 5,568 5177,7 5033,05
Cl 19841,00 20400,82 20400,82 159,237 36991,1 35961,36
F 1,40 1,44 1,44 0,022 2,6 2,53
NO3 0,00 0,00 0,00 0,000 0,0 0,00
PO4 0,00 0,00 0,00 0,000 0,0 0,00
SiO2 0,00 0,00 0,00 0,000 0,0 0,00
B 0,00 0,00 0,00 0,000 0,0 0,00
CO2 0,48 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78
TDS 35964,00 36979,20 36979,20 273,34 67062,69 65194,98
pH 8,50 8,30 8,30 6,62 8,52 8,52
Saturations Eau brute Eau alimentation Concentrat Limites
CaSO4 / ksp * 100, % 21 22 47 400
SrSO4 / ksp * 100, % 45 47 98 1200
BaSO4 / ksp * 100, % 0 0 0 10000
SiO2 saturation,% 0 0 0 140
CaF2 / ksp * 100, % 35 39 350 50000
Ca3 (PO4) 2 indice de saturation 0,0 0,0 0,0 2,4
Force ionique 0,71 0,73 1,33
Pression osmotique, bar 26,3 27,0 49,0
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impressions produites par ce programme sont des estimations de la performance du produit. Aucune garantie de produit ou performance de système n'est exprimée ou suggérée à moins qu'elle ne soit
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diverses hypothèses concernant la qualité et la composition de l'eau. Etant donné que la quantité réelle de produit chimique nécessaire pour l'ajustement du pH dépend de l'eau d'alimentation et pas de la
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fournie dans une déclaration distincte de garantie signée par un représentant autorisé d'Hydranautics. Les calculs de consommation de produits chimiques sont fournis pour commodité et sont basés sur
diverses hypothèses concernant la qualité et la composition de l'eau. Etant donné que la quantité réelle de produit chimique nécessaire pour l'ajustement du pH dépend de l'eau d'alimentation et pas de la
membrane, Hydranautics ne garantie pas la consommation de produits chimiques. Si une garantie de produit ou système est requise, merci de contacter votre représentant Hydranautics. Les garanties
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diverses hypothèses concernant la qualité et la composition de l'eau. Etant donné que la quantité réelle de produit chimique nécessaire pour l'ajustement du pH dépend de l'eau d'alimentation et pas de la
membrane, Hydranautics ne garantie pas la consommation de produits chimiques. Si une garantie de produit ou système est requise, merci de contacter votre représentant Hydranautics. Les garanties
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Tableau3 : Résultats de calcul par IMS-Design
3,5
Energie consommé(KWh/m3)
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
SWC4Max SWC4BMax SWC4BLD SWC4LD SWC5Max SWC5LD SWC6Max --
Type de membranes
Fig.25. : Comparaison entre les résultats de simulation par IMS pour différents type de membranes et
les données réelles de la station de Mostaganem (QPerméat=200000 m3/jour,taux conversion=45%)
49
300
TDS(ppm)
pH
250
200
150
100
50
6.02<pH<6.62
0
SWC4Max SWC4BMax SWC4BLD SWC4LD SWC5Max SWC5LD SWC6Max
Type de membranes
Fig.26 :Taux de sels dissous et pH du perméat produit par différents types de membrane sous les
conditions (Qperméat=200000m3/jour,Taux de conversion=45%)
50
Sodium
Chlorure
99,7
99,6
Taux de rejet(%)
99,5
99,4
99,3
99,2
99,1
Type de membranes
Fig 27:Taux de rejet par différents types de membranesdes ions chlorure et sodium sous les conditions
(Qperméat=200000m3/jour,Taux de conversion=45%)
51
Chapitre IV
Résultats et discussion
52
IV.1.Discussion des résultats
Suite aux différentes simulations testées par le logiciel IMS design et en tenons compte des
données de l’eau à l’entrée des compartiments d’osmose inverse avec un débit de
production en eau déminéralisé estimé à 200000 m3/jour avec un taux de conversion de 45%,
Les résultats de la comparaison entre les consommations énergétiques des différents types de
membranes simulé par IMS et la consommation énergétique minimale réel de la station estimé
à 3.77 KWh/m3 (Voir figure) montrent que la qualité des membranes utilisé lors de la proposé
dans IMS design avec des gains énergétiques importants. Pour bien exprimé ces différences et
de mettre en évidence l’efficacité énergétique de chaque type de membranes, nous avons mis
le tableau suivant
Tableau 4: Energie spécifique consommé par les différents types de membranes et gains
énergétiques par rapport à la consommation énergétique minimale de la station de
dessalement de Mostaganem
(Taux de conversion =45%,Qperméat=200000 m3/j)
Nous constatons que la membrane SWC6Max filtre de l’eau sous systéme PX avec la plus faible
consommation énergétique spécifique par rapport aux autres membranes
53
La figure montre que les valeurs de TDS varie de 97 à 225 ppm , avec des valeurs de pH pratiquement
constante au voisinage de la neutralité de l’ordre de 6.02 à 6.62,ces résultats montrent que les eaux
déminéralisées filtrés par les membranes SWC4Max, SWC4BMax, SWC4BLD, SWC4LD,
SWC5Max et SWC5LD peuvent être utilisé dans l’industrie et en particulier pour alimenter les
chaudières..
Cependant, il a était constaté que l’eau filtré par la membrane SWC6Max ayant un TDS de l’ordre de
225ppm est beaucoup plus considérer comme une eau potable déminéralisé qui nécessite un post
traitement modéré.
IV.3.Efficacité de séparation des ions sodium et chlorure
Puisque une membrane d’osmose inverse est destiné pour séparer les sels monovalents de chlorure de
sodium ,nous avons testé les taux de rejet de ions Na+ et Cl- en fonction des membranes utilisé lors de
la simulation.
Les valeurs obtenus montrent que ces ions sont éliminés à 99% ,ce qui représente un avantage majeur
pour l’application de ces membranes en déminéralisation de l’eau de mer.
IV.4.Etude de la possibilité de couplage des systèmes membranaires avec les panneaux
photovoltaïques
Suite aux résultats obtenus,il est possible de calculer la superficie des panneaux
3
photovoltaïques pour produire 1m d’eau déminéralisée qui est le rapport de l’énergie
consommé par rapport à l’énergie moyenne produite par un panneau photovoltaïque [7,8]..
La formule utilisé pour calcul est la suivantes :
= (Eq IV.1)
E :energie consommé
54
Tableau 5. Nombre de Panneaux solaires pour alimenté la station par chaque type de
membranes et la surface occupé par les panneaux
SWC4Max 3.23 49
SWC4BMax 3.2 49
SWC4BLD 3.23 49
SWC4LD 3.23 49
SWC5Max 2.87 44
SWC5LD 2.87 44
SWC6Max 2.67 41
D’après les résultats obtenus ,nous que la moyenne de nombre de panneaux solaires comprise
en 41 à 49 avec une différence compris entre 9 à 17 panneaux par rapport à la consommation
moyenne réelle de la station.
55
Conclusion générale et perspectives
Ce travail de recherche représente une vrai contribution dans les études technico économique
lié au dessalement des eaux de mers par la technologie d’osmose inverse, et cela dans le but
de satisfaire le besoins des différents secteurs utilisant l’eau comme matière premiére dans
divers activités lié à la vie quotidienne du citoyen, avec le prix de vente le moins cher.
Dans ce contexte, la réduction de la consommation énergétique et la promotion des énergies
renouvelables comme source d’alimentation des installations de séparation membranaires font
partie des défis majeurs dans les prochaines années pour les pays en voie de développement.
Depuis 1999, l’Algérie a opté pour le dessalement de l’eau de mer comme choix stratégique
avec une production considérable en eau déminéralisée, cependant il est a signalé que
l’énergie fourni aux différentes stations est à 100% produite par le traitement d’une ressource
naturelle épuisable qui est le gaz naturel, quelle avenir peut on imaginer pour les futurs
générations avec l’épuisement de cette ressource ?
Pour faire face à cette situation, il serait indispensable d’aboutir à une meilleure configuration
membranaire possible avec le cout énergétique le moins élevé afin de faire un couplage avec
les sources d’énergie renouvelable.tel que l’énergie solaire.
Les résultats obtenus suite à la comparaison entre le station de dessalement de mostaganem et
les modèles simulés par le logiciel IMS prouvent que ces derniers donnent de meilleures
résultats de consommation énergétique, en tenons compte des nouvelles générations de
membranes de types Hydranautics, en l’occurrence la membrane SWC6max présente la
valeur de la consommation la plus faible de l’ordre 2.67KWh/m3.
Il a était constaté aussi que la membrane SWC6max donne une meilleure qualité d’eau
déminéralisé qui peut être utilisé dans l’alimentation des chaudières au niveau des
installations pétrochimiques et gazière.
Il est possible de faire un couplage avec les panneaux photovoltaiques avec une moyenne de
panneaux solaire de l’orde 49 de ,occupant une surface de 84 m2 , ce qui représente un vrai
avantage pour utiliser ce genre de systéme pour l’alimentation des systèmes membranaires au
niveau de la station de dessalement de Mostaganem.
Cette étude est une première étape pour proposer des projets de couplage des panneaux
photovoltaiques avec les stations de déminéralisation des eaux de mers et qui va servir comme
base de données et une vrai références pour les futurs projets en voie de réalisations.
56
Références bibliographiques
57
[16] WHO (2005) Environmental Health Impact Assessment of Development Projects: A
PracticalGuide for the WHO Eastern Mediterranean Region. World Health Organization,
Regional Office for the Eastern Mediterranean (EMWO), Regional Centre for Environmental
Health Activities (CEHA),
http://www.who.int/water_sanitation_health/resources/emroehiabook/en/index.html
[17] Al Kharabsheh S., An innovative reverse osmosis desalination system using hydrostatic
pressure. Desalination, 2006, 196:210–4.
[18] Charcosset C., A review of membrane processes and renewable energies for desalination,
Elsevier, 2009.
[19] A. Faye, O. Sow, T. Maré, M. Sene, M. Adj. Détermination du rendement exergétique
des procédésde dessalement à multiples effets. In : IXème Colloque Interuniversitaire Franco-
Québécois sur la Thermique des Systèmes, CIFQ 2009, 18-20 mai 2009, Lille
[20] Paul Byrne, Ahmadou Tidiane Diabya, , Yemna Sarray, Redouane Ghoubalia, Patrick
Loulergue, Béatrice Balannec, Thierry Maré, Ousmane Sow, Comparaison Energétique et
exergétique de sysstéme de dessalement, First International Refrigeration Energy and
Environment Colloquium , Mar 2016,Hammamet, Tunisie
[21] Asghar Husain, Ali El Nashar, Adil Al Radif and Bushara M, Properties of natural
waters, Encyclopedia of Desalination and Water Resources (DESWARE)
[22] Triki Zakaria, Études, Analyses et Optimisation de la Consommation Énergétique des
Unités de Dessalement pour les Sites Isolés,Thése de doctorat,université constantine1,2014
58
Annexe
59
Membrane Element SWC4-LD
(Low Fouling Technology)
3
Performance: Permeate Flow: 6,500 gpd (24.6 m /d)
Salt Rejection: 99.8 % (99.7 % minimum)
A
C
B FEED PERMEATE
CONCENTRATE
Notice: Permeate flow for individual elements may vary + or - 15 percent. Membrane active area may vary +/-4%. Element weight may vary. All membrane elements are
supplied with a brine seal, interconnector, and o-rings. Elements are enclosed in a sealed polyethylene bag containing less than 1.0% sodium meta-bisulfite solution, and then
packaged in a cardboard box.
Hydranautics believes the information and data contained herein to be accurate and useful. The information and data are offered in good faith, but without guarantee, as
conditions and methods of use of our products are beyond our control. Hydranautics assumes no liability for results obtained or damages incurred through the application of the
presented information and data. It is the user's responsibility to determine the appropriateness of Hydranautics' products for the user's specific end uses. 4/29/16
A
C
B FEED PERMEATE
CONCENTRATE
Notice: Permeate flow for individual elements may vary + or - 15 percent. Membrane active area may vary +/-4%. Element weight may vary. All membrane elements are
supplied with a brine seal, interconnector, and o-rings. Elements are enclosed in a sealed polyethylene bag containing less than 1.0% sodium meta-bisulfite solution, and then
packaged in a cardboard box.
Hydranautics believes the information and data contained herein to be accurate and useful. The information and data are offered in good faith, but without guarantee, as
conditions and methods of use of our products are beyond our control. Hydranautics assumes no liability for results obtained or damages incurred through the application of the
presented information and data. It is the user's responsibility to determine the appropriateness of Hydranautics' products for the user's specific end uses. 11/03/15
High Performance, Low Fouling Seawater RO membranes for Desalination and Power Industry
SWC5-LD from the LD Technology™ innovative low fouling membranes achieves superior salt and boron rejection to
give a consistently pure end-product from a variety of feedwaters at low operating pressures
With the desalination industry poised to meet the world’s fresh water demand, it has
become critical to obtain fresh water in an environmentally friendly and economical
manner. High permeate flow -
At Hydranautics, we understand the needs of the desalination industry to maintain 9,000 gpd (34.1 m3/d)
the highest purity of the produced water while optimizing flow and reducing the power
consumption of the desalination system. High salt rejection -
99.8% (99.7% minimum)
The SWC5-LD Seawater Reverse Osmosis membrane from Hydranautics combines the 92% boron rejection
best of the seawater desalination technology with the cutting edge of the low fouling LD
Technology™. The SWC5-LD gives you the highest flow rates, highest ion rejection and Lowest biological and
the lowest energy consumption combined with reduced biological and colloidal fouling. colloidal fouling
The SWC5-LD is the most suitable membrane for desalination applications for
conventional as well as hybrid plants. When desalination is used for applications such Greater tolerance to high
pH cleanings
as boiler feedwater for power plants and agricultural application, you can trust the
SWC5-LD to give you the performance you need!
Lower energy consumption
A
C
B FEED PERMEATE
CONCENTRATE
Notice: Permeate flow for individual elements may vary + or - 15 percent. Membrane active area may vary +/-4%. All membrane elements are supplied with a brine seal,
interconnector, and o-rings. Elements are vacuum sealed in a polyethylene bag containing less than 1.0% sodium meta-bisulfite solution, and then packaged in a cardboard
box.
†
When tested at standard test conditions with 5.0ppm Boron in feed solution.
Hydranautics believes the information and data contained herein to be accurate and useful. The information and data are offered in good faith, but without guarantee, as
conditions and methods of use of our products are beyond our control. Hydranautics assumes no liability for results obtained or damages incurred through the application of the
presented information and data. It is the user's responsibility to determine the appropriateness of Hydranautics' products for the user's specific end uses. 7/29/10
Test Conditions
The stated performance is initial (data taken after 30 minutes of operation), based on the following low pressure
conditions:
32,000 ppm NaCl
600 psi (4.1 Mpa) Applied Pressure
77 F (25 C) Operating Temperature
10% Permeate Recovery
6.5 - 7.0 pH Range
A
C
B FEED PERMEATE
CONCENTRATE
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presented information and data. It is the user's responsibility to determine the appropriateness of Hydranautics' products for the user's specific end uses. 3/06/15
Lenntech
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