تقييم التناضح الأمامي كتقنية محتملة في تحلية مياه البحر

Abstract All researches and studies trending to seawater desalination technology, reverse osmosis or nanofiltration, but in this research I tended towards a new technique which is forward osmosis. Forward osmosis (FO) is one of the emerging membrane technologies which has gained renewed interest recently in desalination process, due to its advantages which is less consumption of energy because of low pressure used. The aim of this research makes an effort to investigate the efficiency performance of (FO) technology for extracting water from types of saline waters using as feed solution (FS) and using ammonium bicarbonate (NH4HCO3) as draw solution (DS). Two types of saline water were used: Aqueous solution and real water. The performance of tested membrane was measured in terms of flux rate and salt rejection under different operation conditions: feed solution (FS) concentration (2500-37000) mg/l, draw solution (DS) concentration (39,530-197,650) mg/l and applied pressure (0.5) bar. Experimental results showed that, increasing DS concentration reflect positive effects on both water flux and rejection rate because of increase of DS osmotic pressure. In other hand, increasing of the feed concentration reduced the water flux and rejection rate due to less difference in osmotic pressure. The results demonstrated the performance of FO for synthetic and real water in flux and salt, maximum water flux was 6.6 L/m2.h for synthetic seawater. In the other hand, for real seawater, results showed that maximum water flux was 4.7 L/m2.h, salt rejection was decreased by time from 97 to 94 %. In this study, heating process performed to removal and recovery ammonium bicarbonate from water. In conclusion, the results indicated that FO performance was encouraging and proved that FO system could be a powerful desalination unit for desalting different sources of saline waters at different concentration levels.جميع البحوث والدراسات تتجه إلى تحلية مياه البحر باستخدام تكنولوجيا التناضح العكسي أو أغشية النانو، ولكن في هذا البحث اتجهت نحو تقنية جديدة وهي التناضح الأمامي. التناضح الأمامي هي واحدة من التقنيات الناشئة والواعدة التي اكتسبت اهتماما متجددا مؤخرا في عملية تحلية مياه البحر لما لها من مزايا من أهمها قلة استهلاك للطاقة وذلك لقلة الضغط المستخدم. والهدف من هذا البحث هو تقييم أداء تقنية التناضح الأمامي باعتبارها تقنية محتملة في تحلية المياه (المياه الجوفية ومياه البحر). استخدمت نوعين من المياه المالحة: محلول مائي وماء حقيقي. وقد تم قياس الأداء للغشاء من حيث معدل التدفق واسترجاع الأملاح في ظل ظروف تشغيل مختلفة: تراكيز مياه مالحة (2500- 37000 ) ملغم / لتر، و بيكربونات الأمونيوم بتركيز من ( 39530- 197650) ملغم / لتر و الضغط (0.5) بار. أظهرت النتائج أن زيادة تركيز بيكربونات الأمونيوم تعكس آثارا إيجابية على كل من تدفق المياه و واسترجاع الأملاح وذلك بسبب زيادة الضغط الاسموزي. من جهة أخرى، زيادة تركيز المياه المالحة تؤدي إلى انخفاض تدفق المياه واسترجاع الأملاح بسبب قلة الفرق في الضغط الاسموزي. وكذلك أظهرت النتائج أداء الغشاء بالنسبة لمياه البحر الاصطناعية والحقيقية ، فكان أقصى تدفق المياه 6.6 لتر / لكل متر مربع في الساعة وذلك مع مياه البحر الاصطناعية. في المقابل، مع مياه البحر الحقيقية، أظهرت النتائج أن الحد الأقصى لتدفق المياه كانت 4.7 لتر / لكل متر مربع في الساعة ، وقد انخفضت نسبة الاسترجاع للأملاح ما بين 97 - 94٪. وتم في هذه الدراسة، استخدام عملية التسخين من أجل إزالة واستنقاذ بيكربونات الأمونيوم من المياه مرة أخرى. وفي الختام، أشارت النتائج إلى أن أداء التناضح الأمامي مشجع وأثبتت أن هذه التقنية يمكن أن تكون وحدة تحلية قوية لتحلية مصادر مختلفة من المياه المالحة في مستويات تركيز مختلفة