הנדסת מים

32 149 | מגזין המים הישראלי הנדסת מים | כחלק מתוכנית הלימוד לתואר שני בינלאומי בהנדסת תעשיות מים במכללה האקדמית כנרת, מבצעים הסטודנטים פרויקט גמר משמעותי בהיקפו בתעשיות המים. פרויקט הגמר נמשך לאורך שני סמסטרים ומאפשר את יישום הידע הנלמד בתוכנית הלימוד בתעשייה. במקרה הנדון, הסטודנטים אביב טולדנו ורגב לוי, בהנחיתו של ד“ר דימה ליסיצין, החליטו לבחון את תהליך ) בתכנון תהליכי pH חישוב ערך ההגבה ( ) brackish water התפלה של מים מליחים ( וקולחים בתוכנות סימולציה שונות הקיימות בשוק. מטרתם הייתה לחקור סיבות לסטייה תחשיבית משמעותית הקיימת בין התוכנות. סטייה שכזו מביאה לעתים לתכנון לא אופטימלי המלווה בעלויות תפעוליות מיותרות. אחת הבעיות המרכזיות במתקני התפלת ) היא גיבוש מלחים BWRO מים מליחים ( קשיי תמס על גבי ממברנות. בעיה זו BWRO מגבילה את יחס ההשבהשל מתקני ולעיתים מכתיבה אתהכדאיותהכלכליתשל המתקן. גיבוש המלחים על פני הממברנה מתרחש כאשר פוטנציאל השיקוע שלהם גובר על היכולת של מעכב השיקוע, שמוזן במתקן ההתפלה, לייצב את התמלחת. בתמלחת של pH ניבוי נכון של ערך ה- מתקן התפלה הינו הגורם המרכזי בהערכת פוטנציאל שיקועשל מלחים קשיי תמס. ניתן למנות שלושה מלחים נפוצים ביותר אשר שיפור בבקרת ההתפלה pH מחקר חדש הביא לפיתוח מודל מתמטי פשוט לניבוי מדויק של בתמלחת מתקני התפלת מים מליחים ולחיזוי פערים בין תוכנות סימולציה מסחריות 1,4 , ד“ר דימה ליסיצין 1 , פרופ' אופיר מנשה 1 , פרופ' רם שפינר 1,3 , רגב לוי 1,2 אביב טולדנו אחת הבעיות המרכזיות במתקני )BWRO( התפלת מים מליחים היא גיבוש מלחים קשיי תמס על גבי ממברנות פוטנציאל השיקוע שלהם מוכתב על ידי ): פחמת הסידן pH ערך ההגבה של תמיסה ( ), אשר הינו הנפוץ ביותר בעולם CaCO 3 ( ,) Ca 3 ) PO 4 ( 2 ובמיוחד בישראל; סידן פוספט ( אשר נמצא בכל מתקן התפלת מי קולחים מוניציפאליים או תעשייתיים; ומגנזיום ), אשר מופיע כמעט Mg ) OH ( 2 הידרוקסיד ( בכל מתקן התפלת מי ים ומיישם שלב התפלה משלים. למרות חשיבותו של ניבוי ערך ההגבה בתמלחת, רובתוכנותהסימולציההמסחריות בתחום ההתפלה ומינון מעכבי השיקוע אינן מצליחות לחשב אותו באופן מדויק. במקרים רבים ניתן לראות פערים משמעותיים בין התחזיותשל תוכנותשונותעבור אותו מתקן התפלה וישנם גם מצבים שבהם התחזיות דומות מאוד זו לזו. אומנם הבעיה מוכרת זה זמן רב, אך עדיין חסר הסבר פשוט וברור להבדליםשבין התוצאות המוצגות בתוכנות. בנוסף, למתכנני מתקני ההתפלה אין כיום כלים פשוטים שעוזרים לקבוע איזו תוכנה מספקת את התחזית המדויקת יותר ובאילו תנאים צפויים להתקבל פערים גדולים או קטנים בחיזוי. במחקר של טולדנו ולוי ובהנחייתו של של ד“ר ליסיצין, הצליחו השניים לפתח מודל pH מתמטי פשוט לניבוי מדויק של ה- וחיזוי פערים בין BWRO בתמלחת מתקני תוצאות של תוכנות סימולציה מסחריות שונות. במהלך המחקר גובשו שני מודלים . המכללה האקדמית כנרת, הפקולטה להנדסה, 1 המחלקה להנדסת תעשיות מים . בלוג'ן מים בע“מ 2 . רוטאק 3 . אלקטריק גלובל 4