Calculateur d'Osmose Inverse

Diagramme du Calculateur d'Osmose Inverse
Osmose Inverse Eau d'alimentation Membrane Perméat Concentrat

Calculateur d'Osmose Inverse

Qu'est-ce que l'Osmose Inverse ?

L'osmose inverse (OI) est un processus de purification de l'eau qui utilise une membrane semi-perméable pour séparer les ions, les molécules indésirables et les plus grandes particules de l'eau potable. Dans l'osmose inverse, une pression appliquée est utilisée pour surmonter la pression osmotique, une propriété colligative qui est entraînée par les différences de potentiel chimique du solvant, un paramètre thermodynamique.

Formule et Paramètres

Les formules clés utilisées dans les calculs d'osmose inverse sont :

  1. Taux de Rejet (R) : \[ R = \frac{C_f - C_p}{C_f} \times 100\% \]
  2. Taux de Récupération (Y) : \[ Y = \frac{Q_p}{Q_f} \times 100\% \]
  3. Débit du Concentrat (Q_c) : \[ Q_c = Q_f - Q_p \]
  4. Concentration du Concentrat (C_c) : \[ C_c = \frac{C_f \times Q_f - C_p \times Q_p}{Q_c} \]

Où :

  • C_f = Concentration d'alimentation
  • C_p = Concentration du perméat
  • Q_f = Débit d'alimentation
  • Q_p = Débit du perméat
  • Q_c = Débit du concentrat
  • C_c = Concentration du concentrat

Étapes de Calcul

Calculons les paramètres d'osmose inverse en utilisant un exemple :

Données :

  • Concentration d'alimentation (C_f) = 1000 mg/L
  • Concentration du perméat (C_p) = 50 mg/L
  • Débit d'alimentation (Q_f) = 100 L/min
  • Débit du perméat (Q_p) = 75 L/min
  1. Calculer le Taux de Rejet : \[ R = \frac{1000 - 50}{1000} \times 100\% = 95\% \]
  2. Calculer le Taux de Récupération : \[ Y = \frac{75}{100} \times 100\% = 75\% \]
  3. Calculer le Débit du Concentrat : \[ Q_c = 100 - 75 = 25 \text{ L/min} \]
  4. Calculer la Concentration du Concentrat : \[ C_c = \frac{1000 \times 100 - 50 \times 75}{25} = 3800 \text{ mg/L} \]

Exemple et Représentation Visuelle

Visualisons le processus d'osmose inverse avec notre exemple :

Alimentation Membrane Perméat Concentrat C_f = 1000 mg/L Q_f = 100 L/min C_p = 50 mg/L Q_p = 75 L/min C_c = 3800 mg/L Q_c = 25 L/min

Cette représentation visuelle montre :

  • L'eau d'alimentation entrant dans le système avec sa concentration et son débit initiaux
  • La membrane semi-perméable séparant l'alimentation en perméat et concentrat
  • Le perméat (eau purifiée) avec une concentration plus faible et un débit réduit
  • Le concentrat avec une concentration plus élevée et un débit réduit
  • Le taux de rejet de 95% et le taux de récupération de 75%