Modélisation et Simulation d’une Unité d’Osmose Inverse Fonctionnant en Boucle Fermée

Abstract

تم تطوير نموذج محاكاة والتحقق منه لنظام التناضح العكسي على نطاق صغير يعمل في وضع تركيز ضمن حلقة المغلقة. يجمع النموذج أرصدة المواد على خزان الإمداد ووحدة الغشاء أنتجت مع نماذج نقل كتلة الغشاء. النموذج المقترح هو معادلة تفاضلية غير خطية تمثل تركيز الشحنة بدلالة وقت التشغيل. ارتباطات التدفق وتركيزات المذاب والإفراز مع الجهوزية واستعادة النظام بشكل عام هي وظائف النموذج. إجمالي المواد الصلبة الذائبة هي المقدار الذي يمثل تركيز المذاب. البيانات من التجارب البسيطة على المحاليل الصناعية ومياه الصرف الصحي تم استخدامها للتحقق من النموذج. يقترح النموذج ملاءمة جيدة للبيانات الموجودة على العملية المدروسة. الكلمات المفتاحية : نموذج محاكاة ، نظام التناضح العكسي ، SIMILUNK ، ODE45 ، RUNG-KUTTA ، MATLAB

Résumé

Un modèle de simulation a été développé et vérifié pour un système d'osmose inverse (OI) à petite échelle fonctionnant en mode de concentration en boucle fermée. Le modèle combine des bilans de matière sur le réservoir d'alimentation, le module de membrane et le réservoir de produit avec des modèles de transfert de masse de membrane. Le modèle proposé est une équation différentielle non linéaire représentant la concentration de la charge en fonction du temps de fonctionnement. Les corrélations du flux, des concentrations de soluté et du rejet avec le temps de fonctionnement et la récupération globale du système sont des fonctions du modèle. Le total des solides dissous (TDS) est le paramètre représentant la concentration en soluté. Les données d'expériences simples sur les solutions et les eaux usées industrielles ont été utilisées pour vérifier le modèle. Le modèle suggère un bon ajustement aux données sur la plage étudiée. LES MOTS CLES : Osmose Inverse, Modélisation, Simulation, MATLAB, Rung-kutta, ODE45, Similunk.

Abstract A simulation model was developed and verified for a reverse osmosis (RO) system at small scale operating in closed loop concentration mode. The model combines material balances on the supply tank, the membrane module and the produced with membrane mass transfer models. The proposed model is a nonlinear differential equation representing the concentration of the charge as a function of the operating time. Correlations of flux, solute concentrations and release with uptime and overall system recovery are functions of the model. Total dissolved solids (TDS) is the parameter representing the concentration of solute. Data from simple experiments on industrial solutions and wastewater have been used to verify the model. The model suggests a good fit to the data on studied process. KEY WORDS: Reverse Osmosis, Modélisation, Simulation, MATLAB, Rung-kutta,ODE45, Similunk.