المجلة الدولية للعلوم والتقنية

International Science and Technology Journal

ISSN: 2519-9854 (Online)

ISSN: 2519-9846 (Print)

DOI: www.doi.org/10.62341/ISTJ

مجلة علمية محكّمة تهتم بنشر البحوث والدراسات في مجال العلوم التطبيقية، تصدر دورياً تحت إشراف نخبة من الأساتذة

Minimizing the specific energy consumption of Tajoura SWRO plant by comparative a different types of energy recovery devices

الملخص
إن تكلفة إنتاج الماء الصالح للشرب باستخدام محطات تحلية مياه البحر بالتناضح العكسي عالي بسبب متطلبات الطاقة العالية. ولذلك فإن الهدف الرئيسي لشركات التحلية هو تقليل تكلفة إنتاج المياه المحلاة. من إحدى طرق التقليل من تكلفة إنتاج المياه هو تقليل الاستهلاك النوعي للطاقة (SEC)، ويتم ذلك باستخدام أجهزة ميكانيكية تسمى أجهزة استرداد الطاقة (ERDs)، هذه الأجهزة تستخلص طاقة الضغط العالية من المياه المطرودة لإرجاعها لخط التغذية. الهدف الرئيسي لهذه الورقة هو دراسة إمكانية التقليل من الاستهلاك النوعي للطاقة لمحطة تاجوراء لتحلية مياه البحر وذلك باستبدال جهاز استرداد الطاقة القديم بالمحطة بأجهزة حديثة، وذلك بحساب الاستهلاك النوعي للطاقة لكل جهاز ومقارنتهم بالجهاز الموجود حاليا بالمحطة. أظهرت النتائج أن أقل قيمة لاستهلاك الطاقة النوعي كان عند استخدام جهاز PX بقيمة 2.12 kWh/m3 بينما كان 3.89 kWh/m3 عند استخدام الجهاز الحالي بالمحطة. جهاز PX وفًر 61.7% من الطاقة بالمقارنة بـ 29.7% في جهاز توفير الطاقة الحالي. في العموم، التوفير في الطاقة في أجهزة استرداد الطاقة ذات الإزاحة الموجبة أكبر منه في أجهزة استرداد الطاقة الطاردة المركزية.
Abstract
Producing fresh water from seawater by using RO desalination plants is known to be expensive due to its high energy requirements, so the main subject of desalination companies is to reduce the cost of producing water, one way to reduce the cost of water production is done by reducing the specific energy consumption (SEC) which is the most determinant factor in operation cost of seawater reverse osmosis (SWRO) desalination plants. The energy consumption is reduced by using the energy recovery devices (ERDs), these devices exploit the waste energy in the concentrated brine and return it to the feeding line. This paper aims to study the possibility of reducing the SEC of the Tajoura SWRO desalination plant by replacing the ancient ERD (reverse running pump) by a modern efficient ERD, therefore, the SEC by using a different types of ERDs has been calculated and compared with the reverse running pump. The results confirmed that the lowest value of SEC was when using the pressure exchanger (PX) with value of 2.12 kWh/m3, while it was 3.89 kWh/m3 by using the currently device. The PX device saved 61.7% of the energy compared with 29.7% saving in the reverse running pump. In general, for all studied ERDs, it was found that the energy savings in the positive displacement devices are greater than the saving in centrifugal devices.