Experimental versus theoretical study of reverse osmosis pilot scaling: The case of Algerian brackish water desalination

In recent years, the increasing threat to ground water quality due to human activities has become a matter of great concern. The ground water quality problems present today are caused by contamination and by over exploitation or by combination of both. Reverse osmosis (RO) desalination is one of the main technologies for producing fresh water from sea water and brackish ground water. Algeria is one of the countries which suffer from the water shortage since many years, so desalination technology becomes inevitable solution to this matter. In this study, a comparison is provided of results of reverse osmosis desalination for three different qualities of brackish water from the central-east region of Algeria (Bouira and Setif Prefectures), wherein they cannot use it as human drinking or in irrigation systems. The main objective of our study is to establish a comparison of the reverse osmosis membrane TW30-2540 performances in the term of (permeate flow, recovery rate, permeate total dissolved solids – TDS and salts rejection) under different operation pressures (each one takes a time of 720 second for pilot scaling). In order to make an overview comparison between the experimental and the simulated results we used ROSA (Reverse Osmosis System Analysis) software. At the end of this study we noted that, the simulated results are lower than the pilot scaling values and the most removed salts are the sodium chlorides with 99.05% of rejection rate.

Rosnące zagrożenie dla jakości wód podziemnych w związku z działalnością człowieka rodzi w ostatnich latach poważne obawy. Obecne problemy z jakością wód gruntowych są spowodowane zanieczyszczeniem i nadmierną eksploatacją albo obiema przyczynami łącznie. Odsalanie metodą odwróconej osmozy jest jedną z głównych technologii, mających na celu produkcję wody słodkiej z wody morskiej lub ze słonawych wód podziemnych. Algieria jest jednym z krajów, które od wielu lat cierpią na niedostatek wody. Odsalanie jest więc nieuniknionym rozwiązaniem. Przedstawione badania ukazują porównanie wyników odsalania trzech wód słonawych o różnej jakości pochodzących ze środkowowschodniego regionu Algierii (prefektury Bouira i Setif), gdzie wód tych nie można stosować ani do zaopatrzenia ludności, ani do nawodnień. Głównym celem badań było porównanie działania membrany TW30-2540 mierzonego przepływem, tempem odzysku, przepuszczalnością rozpuszczonych soli i usuwaniem soli w warunkach stosowania różnego ciśnienia (w pilotowym teście każdy wariant trwał 720 s). Do porównania wyników eksperymentalnych i symulowanych użyto programu ROSA (Reverse Osmosis System Analysis). Wartości symulowane były mniejsze niż eksperymentalne wyniki testu pilotażowego, większość usuwanych soli stanowił chlorek sodu. Efektywność jego usuwania wyniosła 99,05%.