Калькулятор водоподготовки

Онлайн калькулятор для специалиста по водоснабжению и водоотведению


VACO Engineering
Профессиональный онлайн-калькулятор для инженеров водоподготовки

V
ВАКО ИНЖИНИРИНГ
| Проектирование систем водоподготовки и очистки стоков
vaco-eng.ru Услуги Оборудование Telegram

Подробное описание каждого расчёта, формулы и методики — в разделе
Калькуляторы водоподготовки

Конвертор величин

Угол

Градусы
°
минуты
секунды
 
Десятичные градусы
°
 
Радианы
рад
π.рад

Площадь

Метрические ед. измерения
м²
мм²
см²
км²
га
 
Американские ед.измерения
дюйм²
фут²
миля²

Проводимость и удельное сопротивление

Проводимость
µS/cm
mS/cm
S/cm
S/m (A/V/m)
µmho/cm
mmho/cm
mho/cm
mho/m
abmho/m
 
Резистивность
MΩ.cm
Ω.m (V/A.m)
Ω.cm

Плотность и концентрация

Метрические ед.измерения
µг/л
мг/л
г/см³
г/л
кг/м³
мг/мл
 
Американские ед.измерения
фунт/дюйм³
фунт/фут³
фунт/галлон

Энергия

Метрические ед.измерения
Дж
Вт
кВт
кал
ккал
Н·м
кгс
 
Американские ед.измерения
Британская тепловая единица (iso)
лошадиная сила
фунт/дюйм
Эквивалент. тонна угля
Эквивалент. тонна нефти

Расход – масса

Метрические ед.измерения
кг/с
кг/мин
кг/ч
кг/день
г/мин
 
Американские ед.измерения
фунт/с
фунт/мин
фунт/ч
фунт/день

Расход – объём

Метрические ед.измерения
м³/сек
м³/мин
м³/час
м³/день
литр/сек
литр/мин
литр/час
литр/день
 
Американские ед.измерения
гал/сек (gps)
гал/мин (gpm)
гал/час (gph)
гал/день (gpd)
млн-гал/день (mgd)
фут³/мин (cfm)
фут³/сек (cfs)
баррель/день (bpd)

Скорость потока

Метрические ед.измерения
литр/(м².ч) LMH
м³/(м².день) м/день
м³/(м².ч) м/ч
м³/(м².мин) м/мин
м³/(м².сек) м/сек
   
Американские ед.измерения
гал/(фут².день) GFD
гал/(фут².ч) GFH
гал/(фут².мин) GFM
гал/(фут².сек) GFS
фут³/(фут².день) фут/день
ft³/(ft².h) фут/час
ft³/(ft².min) фут/мин
ft³/(ft².s) фут/сек

Силы

Метрические ед.измерения
Н
кН
кгс
дин
 
Американские ед.измерения
Фунт-сила (lbf)
Паундаль (pdl)

Жесткость в воде

Жесткость
мг/л CaCO3
мгэкв/л
ммол/л
°dH
°e
°fH
gpg

Длина

Метрические ед.измерения
м
см
мм
µм
нм
км
 
Американские ед.измерения
дюйм
мил
фут
ярд
миля

Масса

Метрические ед.измерения
кг
г
мг
µг
метрическая тонна
 
Американские ед.измерения
Фунт (lb)
Унция (oz)
Тонна (ton)

Мощность

Метрические ед.измерения
Вт (Дж/с)
кВт
кал/с
ккал/ч
кгс.м/с
 
Американские ед.измерения
Лошадиная сила (hp)
Эффективная мощность в л.с (bhp)
Британская тепловая единица/сек (BTU/s)

Давление

Метрические ед.измерения
бар
Па
кПа
кг/см² (kgf)
атм
мH2O
мм ртутного столба
 
Американские ед.измерения
psi
футH2O
inH2O
inHg

Скорость

Метрические ед.измерения
м/с
м/мин
м/ч
м/день
км/ч
см/ч
см/мин
см/с
 
Американские ед.измерения
in/h
in/min
in/s
ft/h
ft/min
ft/s
mi/h (mph)
mi/min (mpm)

Температура

Метрические ед.измерения
°C
Кельвин
Американские ед.измерения
°F

Время

Целые¹
дни
часы
минуты
секунды
 
Десятичные²
дни
часы
минуты
секунды

1 Каждый вход данных в строку представляет собой компонент формата дата / час: [дд][чч]:[мм]'[сс]''

2 Каждый вход данных в строку представляет сумму дней, часов, минут и секунд конвертированных в десятичные единицы.




Объём

Метрические ед.измерения
м³
литр
мл
µл
пиколитр
 
Американские ед.измерения
gal (US)
gal (Imperial)
in³
ft³
fl oz
баррель

Геометрия и емкости

Буфферная ёмкость

Средний расход
м³/ч gpm
Максимальный расход
м³/ч gpm
Максимальная продолжительность подачи
мин ч
Минимальный расход
м³/ч gpm
Минимальная продолжительность подачи
мин ч
Объём буфферного резервуара
литр ft³

Объём цилиндра

Диаметр
мм in
Высота
мм in
Объём
литр ft³

Объём конуса

Диаметр
мм in
Высота
мм in
Объём
литр ft³

Объём куба

Длины сторон
мм in
мм in
мм in
Объём
литр ft³

Свойства круга

Диаметр
мм in
Радиус
мм in
Приметр
мм in
Площадь
мм² in²
м² ft²

Объём горизонтального цилиндрического резервуара

Диаметр
мм in
Высота уровня воды
мм in
Длина
мм in
Объём
литр ft³

Производительность сооружений очистки воды

Норма воды на 1 человека
литр/день gal/day
Количество человек
человек
Производительность сооружений
л/с mgd

*Организация объёдинёных наций (ООН) рекомендует норму водоснабжения (водоотведения) 100 – 300 л/день/чел.


Номинальные размеры трубы (ISO)

Номинальные размеры трубы / DN
Толщина стенки
Эквивалентные обозначения толщины*

Выберите размер трубы и толщину стенки

Наружный диаметр
мм in
Внутренний диаметр
мм in
Площадь внутреннего сечения
мм² in²
Толщина стенки
мм in

*Другие обозначения с такими же диаметрами и толщиной стенки

Номинальные размеры трубы от стандартов B36 ASME.10M, ASME B36.19M и ISO 6708. Действительно для труб из нержавеющей стали, кованного железа, ПВХ и ХПВХ.


Объём дождевых осадков

Площадь водосбора
м² ft²
км² mi²
Толщина слоя осадков
мм in
Объём осадков
м³ ft³

Размеры сеток/сит (Стандарт США)

Стандарт США номер
Стандартная сетка Тэйлора
Открытие
мм in

Обозначения и размеры согласно ASTM-E11 (2015).


Свойства треугольника

Желаемый результат
Угол 1, Угол 2, Угол 3
Сторона 2, Сторона 3, Угол 1
Сторона 3, Угол 1, Угол 2
Размеры сторон
Сторона 1 мм in
Сторона 2 мм in
Сторона 3 мм in
Углы*
Угол 1 ° rad
Угол 2 ° rad
Угол 3 ° rad
Периметр
мм in
Площадь
мм² in²
м² ft²

*Углы называются в соответствии с именем противоположной стороны (пример: Угол 1 соотносится к Стороне 1).


Энергия и мощность

Мощность воздуходувок и компрессоров

Расход воздуха
м³/ч ft³/min
Плотность воздуха
kg/m³ lb/ft³
Давление на входе*
бар psi
Давление на выходе*
бар psi
Температура
°C °F
КПД механической части
%
КПД электродвигателя
%
Мощность
кВт л.с.


*Абсолютное давление. Используйте значение по умолчанию (1.013 бар) для воздухозаборников при атмосферном давлении.

Справочная литература — Metcalf and Eddy, Wastewater Engineering, 2003


Потери напора в трубопроводах

Расход
м³/ч gpm
Шероховатость трубы
мм in
Кинематическая вязкость
Стокс (единица кинематической вязкости)
Длина трубопровода
м ft
Внутренний диметр
мм in
Потери напора
м ft
Скорость в трубопроводе
м/с ft/s


Настройка насоса – дозатора

Необходимый расход реагента
л/ч gal/h
Максимальный расход насоса
л/ч gal/h
Настройка, при которой будет выдаваться нужный расход
%

Градиент скорости смешивания

Объём реактора
м³ ft³
Динамическая вязкость (µ)
Pa.s cP
Мощность
кВт л.с.
Градиент скорости
s-1


Открытые каналы или частично заполненные трубы

Выберите геометрию
Ширина основания
мм in
Верхняя ширина канала¹
мм in
Внутренний диаметр
мм in
Глубина воды
мм in
Уклон канала²
м/м или in/in %
Коэффициент Маннинга³
Кинематическая вязкость
м²/s cSt
Расход
м³/ч gpm
Средняя скорость
м/с ft/s
Число Рейнольдца
Число Фруда
Кинетическая энергия
м ft
Удельная энергия
м ft
Гидравлический радиус
мм in
Смоченый периметр
мм in


¹ Основание прямоугольного треугольника, где глубина воды как высота и наклонённой стенкой в качестве гипотенузы. Калькулятор считает, что обе наклонённые стенки равны .

² Наклон канала или потеря высоты на горизонтальную длину.

³ Типичные значения из литературы: 0.013 для бетона или чугуна, 0.03 для гравия и 0,01 для гладкого пластика.

Диафрагмы c несжимаемыми жидкостями

Конфигурация диафрагмы¹
Внутренний диаметр трубы
мм in
Диаметр отверстия
мм in
Плотность жидкости
кг/м³ lb/ft³
Динамическая вязкость (µ)
Pa.s cP
Расход
м³/ч gpm
Коэффициент расхода
Перепад давленийtaps
бар psi
Общие потери напора на диафрагме
м ft

Расчеты по ISO 5167 (2003) и ASME MFC-14M (2001), действительные для несжимаемых жидкостей, пластин с острыми кромками; диаметр отверстия & #62;=12,5 мм, 1 м > диаметр трубы & #62; 25 мм, 0,75 & #62; диаметр отверстия / диаметр трубы > 0,1

¹ Тип и расстояния крана от плиты отверстия, вверх по потоку и по потоку. D обозначает внутренний диаметр трубы.


Лоток Паршаля для измерения расхода

Стандартная ширина сужения лотка¹
Уровень воды в узком створе (Ha)
мм in
Уровень воды в широком створе (Hb)
мм in
Расход
м³/ч gpm
Коэффициент погружения

¹ Размеры и коэффициенты согласно ASTM D1941 (2013).


Мощность насоса

Расход
м³/ч gpm
Плотность жидкости
кг/м³ lb/ft³
Напор
м ft
КПД механической части
%
КПД электродвигателя
%
Мощность
кВт л.с.


Измерение расхода в прямоугольных каналах (Вентури)

Уровень воды в начале канала (h)
мм in
Ширина подводящего канала(B)
мм in
Ширина горловины (b)
мм in
Длина горловины (L)
мм in
Ширина канала по дну¹ (p)
мм in
Расход
м³/ч gpm

Коэффициенты расхода и имена переменных в соответствии со стандартом ISO 4359 (1983). Приборы также известные как труба Вентури.

¹ Оставьте пустым, если желоб имеет плоское дно.


Число Рейнольдса и скорость потока

Гидравлический диаметр
мм in
Расход
м³/ч gpm
Средняя скорость
м/с ft/s
Плотность жидкости
кг/м³ lb/ft³
Динамическая вязкость (µ)
Pa.s cP
Число Рейнольдса


Примеси

Периодическая таблица элементов (Таблица Д.И. Менделеева)

Элемент
Атомный номер
Атомный вес
Группа
Конфигурация электронов

Не выбрано
Степень окисления

Не выбрано
Температура плавления
°C °F
Температура кипения
°C °F
Плотность
кг/м³ lb/ft³
Энергия ионизации
эВ


Ионный баланс и проводимость

Катионы мг/л CaCO3 мгэкв/л
Алюминий Al3+
Аммоний NH4+
Барий Ba2+
Кальций Ca2+
Медь Cu2+
Водород H+
Двухвалентное железо Fe2+
Трёхвалентное железо Fe3+
Магний Mg2+
Марганец Mn2+
Калий K+
Натрий Na+
Стронций Sr2+
Анионы мг/л CaCO3 мгэкв/л
Гидрокарбонат HCO3-
Карбонат CO32-
Хлор Cl-
Фтор F-
Иод I-
Гидроксид OH-
Нитрат NO3-
Фосфат (трикальцийфосфат) PO43-
Фосфорнокислый (однозамещенный) HPO42-
Фосфат (моно) H2PO4-
Сульфат SO42-
Сероводород HSO4-
Сульфит SO32-
СульфидS2-
Нейтральный ионы мг/л CaCO3 мгэкв/л
Аммоний NH3
Кремний* SiO2
Диоксид углерода CO2

Баланс
Сумма катионов мгэкв/л
Сумма анионов мгэкв/л
Сумма анионов+кремний+CO2 мгэкв/л
Проводимость @ 25°C (если раствор сбалансированный) µСи/см
TDS мг/л

*Для ионного обмена SiO2 считается слабо ионизированным как H2SiO3(кремниевая кислота). SiO2 имеет MW=60 и удаляется как одновалентный SiO2-.

CO2 проводимость и pH в чистой воде

Температура
°C °F
Растворённый CO2
мг/л CO2 мг/л CaCO3
Проводимость и удельное сопротивление
µСи/см MΩ.см
pH


Справочная литература Truman S. Light, Elizabeth A. Kingman and Anthony C. Bevilacqua, Thornton Associates Inc, 1995, Проводимость низких концентраций CO2, растворенных в сверхчистой воде от 0-100°C


Продувка бойлера

Концентрация раствора*
мг/л lb/gal
Концентрация в бойлере*
мг/л lb/gal
Скорость промывки
%
Циклы
Расход на промывку
кг/ч lb/h
Расход пара
кг/ч lb/h

*Концентрации, измеренные при 25 ° C (77 ° F), а не при нагреве котла.


Соотношения ООУ(TOC), ХПК(COD) и KMnO4

Химическое потребление кислорода ХПК (COD)
мг/л O2
Перманганатная окисляемость
мг/л KMnO4
Биологическое потребление кислорода БПК (BOD)
мг/л O2
Общий органический углерод ООУ (TOC)
мг/л C

Грубые преобразования, основанные на экспериментах DOW Water and Process Solutions Answer Center


Индекс Насыщения Ланжелье – LSI

Температура
°C °F
Кальций
мг/л CaCO3 мг/л Ca
Щелочность
мг/л CaCO3 мг/л HCO3
TDS
мг/л
pH
Индекс насыщения Ланжелье – LSI

Расчёты из книги Edstrom Industries, 1998, Scale Forming Tendency of Water MI-4170.


Модифицированный Индекс Загрязнения – MFI

Температура
°C °F
Давление
бар psi
Активный диаметр мембраны¹
мм in
Площаль мембраны
м² ft²
Средний расход во время эксперимента²
л/ч gal/h
Обратное значение среднего расхода во время эксперимента² (Δt/ΔV)
с/л s/gal
Объём фильтрата во время эксперимента² (ΔV)
л gal
Индекс – MFI
с/л²

Стандартные условия испытаний согласно стандарту ASTM D8002 (2015) для MFI 0.45. MFI будет нормализован в случае различных температур, отличий зон или давлений от стандартных условий испытания.

¹ Мембрана диаметра 47 мм с размером поры 0.45µm средний размер пор 200±2кПа (2±0.02 бар). Активный диаметр мембраны зависит от используемого держателя фильтра.

² Образование осадка представляет собой линейный сегмент графика (t/V) от (V), где t-время в секундах, а V-объем фильтрата в литрах.




Индекс плотности взвешенных частиц в единице объема воды - SDI

Время для первых 500 мл
сек мин
Общее время (T)*
сек мин
Время следующих 500 мл
сек мин
SDIT
Максимальный индекс SDI для времени T

*Общее время 15 минут по умолчанию мембран RO/NF.




Иловый индекс - SVI

Доза ила по объёму (после 30 минутного отстаивания)
мл/л
Доза ила по массе
мг/л lb/gal
Иловый индекс (SVI)
mL/g




Соотношение пищи и микроорганизмов, нагрузка на ил по БПК – F/M

Расход исходной воды
м³/ч gpm
Концентрация БПК в исходной воде
мг/л lb/gal
Доза ила
мг/л lb/gal
Объём реактора
м³ ft³
Соотношение пищи и микроорганизмов (F/M)



Химические реакции

Доза реагента

Расход воды
м³/h gpm
Активная часть реагента*
mg/L (ppm) lb/ft³
Концентрация реагента
% мг/л (ppm)
Плотность раствора реагента
кг/m³ (g/L) lb/ft³
Расход реагента по массе
кг/ч lb/h
kg/day lb/day
Расход реагента по объёму
л/ч gph
L/day gpd

*Активная часть в продукте со 100% концентрацией.


Дозирование реагентов с измерением по товарному продукту

Расход воды
м³/ч gpm
Доза реагента*
мг/л (ppm) lb/ft³
Расход реагента
г/мин lb/min
кг/ч lb/h
кг/день lb/day

*Активная часть в продукте со 100% концентрацией.


Плотность химических растворов

Химический раствор

Температура
°C °F
Концентрация
%w/w мг/л (ppm)
Плотность
кг/м³ (g/L) lb/ft³
Удельный вес
Плотность по Бомэ
°B


Свойства, предоставлены поставщиками химических веществ и из руководства для инженеров-химиков от Перри.


Свойства воды

Температура
°C °F
Плотность
кг/м³ lb/ft³
Динамическая вязкость (µ)
Pa.s cP
Кинематическая вязкось (v)
м²/s cSt
pH
Проводимость и удельное сопротивление
µСи/см MΩ.cm

Свойства при атмосферном давлении (100 KPa) в жидком виде. Из книги R.C. Weast, 1983, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 64th edition; from the David R. Maidment, 2003 Handbook of Hydrology, McGraw-Hill; from Truman S. Light, Elizabeth A. Kingman and Anthony C. Bevilacqua, Thornton Associates Inc, 1995, The Conductivity of low concentrations of CO2 dissolved in ultrapure water from 0-100°C; and from IAEA: Environmental Isotopes in the hydrological cycle: Principles and Applications Vol 1.


Свойства газов

Газ
Температура
°C °F
Плотность
кг/м³ lb/ft³
Молекулярный вес

Свойства газов при давлении (100 кПа). Из книги MWH, 2005, Water Treatment Principles and Design 2nd edition.


Растворимость кислорода в воде

Температура
°C °F
Атмосферное давление
atm mmHg
Минерализация воды
%w/w мг/л (ppm)
Растворимость
мг/л

Уравнения Бенсона и Краузе, 1980 и 1984.


Смешивание

Поток 1
Расход1
%
Концентрация2
 
Поток 2
Расход1
%
Концентрация2
 
Поток 3
Расход1
%
Концентрация2
 
Результат смешения
Суммарный расход
Концентрация

1 Можно использовать любую единицу расхода (л/ч, м³/ч, gpm, м³, л, гал, и т.д...).

2 Можно использовать любую единицу концентрации (мг/л, ppm, ppb, %, и т.д...) или температуру.




Удельный вес, Бомэ, Брикс и API

Температура
°C °F
Плотность
кг/м³ lb/ft³
Удельная плотность при 15.6°C
Боме для жидкостей тяжелее воды
°B
Боме для жидкостей легче воды
°B
API
°API
Брикс¹
°Bx

Уравнения из Perry's Chemical Engineers Handbook (8th Edition), 2008, McGraw-Hill and from the API Manual of Petroleum Measurement Standards Chapter 11, 2004.

¹ Брикс рассчитывается по упрощенной формуле. Удельный вес, используемый в этом калькуляторе, был установлен на 15°C, поэтому он может немного отличаться от стандартного при 20°C, используемого в общих расчетах Брикс.


Адсорбция и ионный обмен

Сорбционная/ионная ёмкость

Расход
м³/ч gpm
Входная концентрация
мг/л
Выходная концентрация
мг/л
Ёмкость фильтрующей среды*
мг/л
Объём фильтрующей среды
л ft³
Длительность цикла
ч дней
Объём очищеной воды
м³ gal
Время контакта
объёмов фильтрующего слоя/ч (BV/h) мин

*Емкость выражена как мг/л, но для ионного обмена концентрации мг/л могут быть заменены значениями мгэкв/л.




Время контакта и BV/h

Расход
м³/ч gpm
Объём фильтрующего материала
л ft³
Время контакта
объёмов фильтрующего слоя/ч (BV/h)* мин

*Объёмов фильтрующего слоя в час.




Регенерация ионообменных фильтров

Объём фильтрующего материала
л ft³
Плотность воды
кг/м³ lb/ft³
Исходная концентрация регенерирующего раствора в реагентном баке
% мг/л (ppm)
Плотность регенерирующего раствора в реагентном баке
кг/м³ (g/L) lb/ft³
Доза регенирирующего раствора*
г/лсмолы lb/ft³resin
Концентрация разбавленного регенерирующего раствора
% mg/L (ppm)
Время контакта
мин BV/h
Количество реагента для регенерации
л gal
кг lb
л/ч gal/h
Объём разбавленого регенерирующего раствора
л gal
кг lb
л/ч gal/h
Вода для разбавления
л gal
л/ч gal/h

*Химическая дозировка на литр смолы при 100% концентрации.


Расчёт ионообменного умягчителя

Расход воды на умягчение
м³/ч gpm
Время между регенерациями
ч дней
Объём очищенной воды между регенерациями
м³ gal
Исходная жесткость воды
мг/л CaCO3 мгэкв/л
Концентрация натрия в исходной воде
мг/л мгэкв/л
Расчётная температура
°C °F
Желаемый коэффициент запаса¹
Количество соли на регенерацию литра смолы
г/лсмолы
Концентрация NaCl в регенерирующем растворе
%
 
Тип смолы

Мало данных, не могу подобрать смолу, или что-то введено не верно

 
Объём смолы
л ft³
Внутренний диаметр колонны
мм in
Высота колонны
мм in
Высота слоя смолы в колонне
мм in
 
Падение давления на умягчителе при расчетной температуре
бар psi
Окончательный коэффициент запаса ¹
Время контакта
мин BV/h
Проскок жесткости
мг/л CaCO3 мгэкв/л
Масса соли для приготовления регенерирующего раствора NaCl
кг lb
Разбавленный объем NaCl для регенерации
л gal
Расход воды на регенерацию
м³ gal
Общая продолжительность регенерации
мин ч
 
Первая фаза регенерации 1 - обратная промывка (backwash)
м³/ч gpm
мин ч
Вторая фаза регенерации - забор NaCl injection (NaCl injection)
м³/ч gpm
мин ч
Третья фаза регенерации - вытеснение солевого раствора (displacement)
м³/ч gpm
мин ч
Четвёртая фаза регенерации - быстрая промывка (fast rinse)
м³/ч gpm
мин ч

Расчёт основан на в руководствах по проектированию ионообменых систем от DOW и LANXESS.

¹ Коэффициент запаса по расчетному объему смолы. Окончательный коэффициент запаса может быть выше, потому что калькулятор округляет объем смолы. Обычно: 1.05-1.15.


Фильтры и мембраны

Скорость фильтрации в засыпных цилиндрических фильтрах

Расход
м³/ч gpm
Диаметр фильтра
мм in
Скорость фильтрации
м/ч ft/h

Гидравлическая нагрузка на мембраны

Расход исходной воды
м³/ч gpm
Площадь мембранного элемента
м² ft²
Количество мембранных элементов
мембран
Общая площадь
м² ft²
Расход очищеной воды
Литров на 1 м² мембраны в час LMH (liters/m2/hour) GFD

Коэффициент извлечения чистой воды

Расход исходной воды
м³/ч gpm
Расход пермеата
м³/ч gpm
Расход концентрата
м³/ч gpm
Коэффициент извлечения чистой воды
%
Коэффициент концентрации

Извлечение для последовательных мембран

Среднее извлечение отдельного элемента
%
Элементов последовательно
Общая степень извлечения системы
%

Сравнение и нормализация MF/UF

Флюкс
LMH GFD
Чистое движущее давление
bar psi
Текущая температура
°C °F
Эталонная температура
°C °F
Проницаемость по воде¹
LMH/bar GFD/psi

Применимо для микрофильтрации, ультрафильтрации и других пористых мембран. Проницаемость используется для сравнения паспортных данных и оценки производительности реальных установок. Загрязнение снижает проницаемость.

¹ Если «текущая температура» отличается от «эталонной температуры», рассчитывается нормализованная проницаемость.




Сравнение RO мембран

Тестовый раствор
Концентрация раствора
mg/L (ppm) %w/w
Температура
°C °F
Давление питающей воды
bar psi
Извлечение
%
Площадь элемента
m² ft²
Расход продукта
m³/day gpd
Солеотклонение
%
Коэффициент переноса воды¹ при 25°C
LMH/bar GFD/psi
Коэффициент переноса соли² при 25°C
LMH GFD


Коэффициенты массопереноса позволяют сравнивать паспортные данные мембран обратного осмоса и некоторых нанофильтрационных мембран, испытанных при различных условиях, или новых и бывших в эксплуатации элементов. Этот расчёт калиброван только для испытаний одиночного элемента. Подробнее о формулах можно узнать здесь.

¹ Флюкс мембраны на единицу эффективного движущего давления (проницаемость) или A-значение. Мембраны с меньшими коэффициентами A работают при более высоком давлении при том же расходе пермеата.

² Скорость диффузии соли через мембрану или B-значение. Элементы с более низкими коэффициентами B имеют более высокое солеотклонение. Обратите внимание, что каждое ионное соединение имеет свой коэффициент B, поэтому нельзя сравнивать мембрану, испытанную на NaCl, с мембраной, испытанной на CaCl2.


Нормализация и сравнение RO установки

Расход пермеата
m³/h gpm
Расход концентрата
m³/h gpm
Извлечение
%
Давление питающей воды
bar psi
Давление концентрата
bar psi
Перепад давления¹
bar psi
Давление пермеата
bar psi
Температура
°C °F
Общая площадь мембран
m² ft²
Солесодержание питающей воды
µS/cm mg/L
Солесодержание пермеата
µS/cm mg/L
Солеотклонение
%
Коэффициент переноса воды² при 25°C
LMH/bar GFD/psi
Коэффициент переноса соли³ при 25°C
LMH GFD


Расчёт основан на ASTM D4516 (2010), но нормализованный расход пермеата выражен как проницаемость, а нормализованный солепроход — как скорость переноса. Такой формат позволяет напрямую сравнивать данные с различных установок. Подробнее о формулах можно узнать здесь.

¹ Производители рекомендуют промывку мембран при увеличении этого значения на 10% по сравнению с пуском.

² Проницаемость или A-значение. Пропорционально нормализованному расходу пермеата. Производители RO мембран рекомендуют промывку при снижении этого значения на 10% по сравнению с пуском.

³ Скорость солепрохода или B-значение. Пропорционально нормализованному солепроходу. Производители рекомендуют промывку мембран при увеличении этого значения на 10% по сравнению с пуском.


Проектирование RO/NF установки

Расход продукта
m³/h gpm
Извлечение
%
Площадь элемента
m² ft²
Целевой флюкс
LMH GFD
Элементов в корпусе
элементов
Корпусов на ступень

Нет
Флюкс по расчёту
LMH GFD


Проект может потребовать корректировки при высоких температурах, высокой степени извлечения или использовании мембран очень низкого давления. Всегда проверяйте расчёт с помощью проектного ПО производителя мембран.


Потери напора зернистой загрузки

Тип загрузки¹
Скорость фильтрации
m/h ft/h
Высота загрузки
mm in
Динамическая вязкость (µ)
Pa.s cP
Плотность жидкости
kg/m³ lb/ft³
Средний эффективный размер частиц
mm in
Пористость
%
Коэффициенты Эргуна
Kv Ki
Потери напора
m in

¹ Введите значения размеров частиц, пористости и коэффициентов Эргуна.

Формулы из MWH, 2005, Water Treatment Principles and Design, 2-е издание.




Расширение зернистой загрузки при промывке

Тип загрузки¹
Высота загрузки
mm in
Требуемое расширение
%
Конечная высота
mm in
Динамическая вязкость (µ)
Pa.s cP
Плотность жидкости
kg/m³ lb/ft³
Плотность частиц
kg/m³ lb/ft³
Средний эффективный размер частиц
mm in
Пористость уплотнённого слоя
%
Коэффициенты Эргуна
Kv Ki
Скорость обратной промывки
m/h ft/h

¹ Введите значения размеров частиц, пористости и коэффициентов Эргуна.

Формулы из MWH, 2005, Water Treatment Principles and Design, 2-е издание, на основе моделей Akgiray и Saatçi, 2001.




Химические реакции

Равновесие аммиака

pH
Общий аммиачный азот
mg/L N µmol/L
Ион аммония NH4+
mg/L µmol/L
Аммиак NH3 (газ)
mg/L µmol/L

Константы равновесия при 25°, pK=9,24.


Равновесие борной кислоты

pH
Общий растворённый бор
mg/L B µmol/L
Борная кислота H3BO3
mg/L µmol/L
Борат-ион B(OH)4-
mg/L µmol/L

Константы равновесия при 25°C, pK=9,24.


Карбонатное равновесие

Температура
°C °F
pH
Общий растворённый неорганический углерод
mg/L CaCO3
Общая щёлочность (М) ¹
mg/L CaCO3
Р-щёлочность (фенолфталеиновая) ²
mg/L CaCO3
Диоксид углерода CO2 (gas)
mg/L mg/L CaCO3
Гидрокарбонат HCO3-
mg/L mg/L CaCO3
Карбонат CO32-
mg/L mg/L CaCO3

¹ Общая (М) щёлочность определяется по индикатору метилоранж (pH 4,6).

² Р-щёлочность (карбонатная) определяется по индикатору фенолфталеин (pH 8,3).

Расчёты pK1 по Harned и Davis, 1943; pK2 по Harned и Scholes, 1941.


Обеззараживание

Дезинфицирующее средство

Температура
°C °F
Степень удаления
log %
CT
min.mg/L
Дозировка*
mg/L (ppm) %w/w
Время контакта*
min h


CT — произведение концентрации на время контакта, определено правилами EPA IESWTR. Значения CT интерполированы из руководства EPA по профилированию обеззараживания, Приложение C, 1999.


Обеззараживание хлором (цисты Giardia)

pH
Свободный хлор
mg/L (ppm) %w/w
Температура
°C °F
Степень удаления
log %
CT
min.mg/L
Время контакта
min h


CT — произведение концентрации на время контакта (EPA IESWTR). Значения CT рассчитаны методом регрессии по руководству EPA, Приложение E, 1999.


Обеззараживание ультрафиолетом (УФ)

Целевые патогены
Степень удаления
log %
Доза УФ-облучения
µW.s/cm² mJ/cm²
Интенсивность*
µW/cm²
Время контакта*
s min


Значения дозы интерполированы из руководства EPA по УФ-обеззараживанию (LT2ESWTR), 2006. *Время контакта и интенсивность не требуются для расчёта необходимой дозы.


Окисление и осаждение железа

Окислитель
Рабочий расход
m³/h gpm
Концентрация Fe2+
mg/L
Доза окислителя (100%)*
mg/L
kg/h lb/h
kg/day lb/day
Расход щёлочности
mg/L
kg/h lb/h
kg/day lb/day
Образование сухого осадка
kg/h lb/h
kg/day lb/day

*Стехиометрические значения, без коэффициентов запаса. Формулы из ASCE/AWWA Water Treatment Plant Design, 3-е издание, 2003.


Окисление и осаждение марганца

Окислитель
Рабочий расход
m³/h gpm
Концентрация Mn2+
mg/L
Доза окислителя (100%)*
mg/L
kg/h lb/h
kg/day lb/day
Расход щёлочности
mg/L
kg/h lb/h
kg/day lb/day
Образование сухого осадка
kg/h lb/h
kg/day lb/day

*Стехиометрические значения, без коэффициентов запаса. Формулы из ASCE/AWWA Water Treatment Plant Design, 3-е издание, 2003.


Равновесие азотистой кислоты

pH
Общие нитриты
mg/L NO2 µmol/L
Азотистая кислота HNO2
mg/L µmol/L
Нитрит-ион NO2-
mg/L µmol/L

Константы равновесия при 25°C, pK=3,15.


Фосфатное равновесие

pH
Общий фосфор
mg/L P µmol/L
Фосфорная кислота H3PO4
mg/L µmol/L
Дигидрофосфат H2PO4-
mg/L µmol/L
Гидрофосфат HPO42-
mg/L µmol/L
Фосфат-ион PO43-
mg/L µmol/L

Константы равновесия при 25°C. pK1=2,12, pK2=7,21, pK3=12,33.


Образование осадка от реагентов

Рабочий расход
m³/h gpm
Дозы реагентов
Сульфат алюминия mg/L
Сульфат железа(III) mg/L
Хлорид железа(III) mg/L
ПАХ (полиоксихлорид алюминия) mg/L %Al
Полимер mg/L
Удалённая мутность
NTU
Образование сухого осадка*
kg/h lb/h
kg/day lb/day

*Средние значения по данным реальных станций. Формулы из MWH, 2005, Water Treatment Principles and Design, 2-е издание.


Равновесие кремниевой кислоты

pH
Общий растворённый кремнезём
mg/L SiO2 µmol/L
Ортокремниевая кислота Si(OH)4
mg/L µmol/L
Силикат-ион Si(OH)3-
mg/L µmol/L

Константы равновесия при 25°C, pK=9,86.


Сульфатное равновесие

pH
Общие сульфаты
mg/L SO4 µmol/L
Гидросульфат HSO4-
mg/L µmol/L
Сульфат SO4-2
mg/L µmol/L

Константы равновесия при 25°C, pK=1,99.


Сульфидное равновесие

pH
Общие сульфиды
mg/L H2S µmol/L
Сероводород H2S
mg/L µmol/L
Гидросульфид-ион HS-
mg/L µmol/L

Константы равновесия при 25°C, pK=7,02.


Предельное БПК

БПК в момент времени t¹
mg/L
Предельное БПК
mg/L
Время²
дней
Константа скорости деоксигенации
1/день

¹ Обычно БПК5, измеренное в лаборатории.

² 5 дней при использовании БПК5.




Отстойники и осадок

Поверхностная нагрузка — круглый отстойник

Расход
m³/h gpm
Диаметр
m ft
Нагрузка
m³/m².h ft³/ft².h

Поверхностная нагрузка — прямоугольный отстойник

Расход
m³/h gpm
Длины сторон
m ft
m ft
Нагрузка
m³/m².h ft³/ft².h

Гидравлическое время пребывания (ГВП)

Расход
m³/h gpm
Объём реактора или отстойника
m³ ft³
Гидравлическое время пребывания (ГВП)
min h

Время удержания осадка (SRT)

Расход станции
m³/h gpm
Расход избыточного ила
m³/h gpm
Концентрация ВВ в реакторе¹
mg/L lb/gal
Возвратный ил из отстойника²
mg/L lb/gal
ВВ в осветлённой воде
mg/L lb/gal
Объём реактора
m³ ft³
Время удержания осадка³ (SRT)
h дней

¹ Для активных илов это может быть концентрация MLVSS (летучих взвешенных веществ иловой смеси) в аэротенке.

² Взвешенные вещества в рециркуляционном потоке, возвращаемом в реактор. Для активных илов это концентрация возвратного активного ила (ВАИ) или концентрация избыточного ила.

³ Также известно как среднее время пребывания клетки (MCRT).




Нагрузка по осадку

Расход на входе отстойника
m³/h gpm
Концентрация ВВ на входе¹
mg/L lb/gal
Площадь сечения отстойника
m² ft²
Нагрузка по осадку
kg/(m².h) lb/(ft².h)

¹ Для активных илов это может быть концентрация MLVSS (летучих взвешенных веществ иловой смеси) из аэротенка. Для отстойников водоподготовки обычно используется ВВ (TSS).




Объёмная нагрузка по осадку

Входной расход
m³/h gpm
Концентрация ВВ на входе¹
mg/L lb/gal
Объём отстойника/реактора
m³ ft³
Объёмная нагрузка по осадку
kg/(m³.day) lb/(ft³.day)

¹ Для активных илов это может быть нагрузка по MLVSS (летучим взвешенным веществам иловой смеси) в отстойнике или нагрузка по БПК в аэротенке. Для анаэробных реакторов обычно используется нагрузка по ХПК.




Рециркуляция возвратного активного ила (ВАИ)

Расход станции
m³/h gpm
Расход рециркуляции ила
m³/h gpm
Коэффициент рециркуляции ВАИ¹
%
Концентрация ВВ в реакторе²
mg/L lb/gal
Возвратный ил из отстойника³
mg/L lb/gal

¹ Этот коэффициент может быть рассчитан как по расходам, так и по концентрациям взвешенных веществ.

² Для активных илов это может быть концентрация MLVSS (летучих взвешенных веществ иловой смеси) в аэротенке.

³ Взвешенные вещества в потоке возвратного активного ила (ВАИ).




Свободное осаждение (закон Стокса)

Диаметр частицы
mm in
Плотность частицы
kg/m³ lb/ft³
Плотность жидкости
kg/m³ lb/ft³
Кинематическая вязкость
m²/s cSt
Скорость осаждения*
m/h ft/h
Число Рейнольдса

*Уравнение по закону Стокса применимо для сферических частиц и ламинарного движения (Re меньше 1).




Концентрация и масса осадка

Масса сухого вещества
kg lb
Плотность сухого вещества*
kg/m³ lb/ft³
Содержание сухого вещества
%w/w mg/L (ppm)
Объём осадка
m³ gal

*Типичный биологический осадок имеет плотность сухого вещества 1550 kg/m³, минеральный осадок — около 2600 kg/m³.




Возраст ила

Входной расход
m³/h gpm
Взвешенные вещества на входе¹
mg/L lb/gal
Взвешенные вещества в реакторе²
mg/L lb/gal
Объём реактора³
m³ ft³
Возраст ила
h дней

¹ Это могут быть либо ЛВВ (летучие взвешенные вещества, VSS), либо ВВ (взвешенные вещества, TSS).

² Это могут быть либо MLVSS (летучие взвешенные вещества иловой смеси), либо MLSS (взвешенные вещества иловой смеси). При использовании MLVSS концентрация на входе должна быть по ЛВВ (VSS).

³ Для активных илов реактором является аэротенк.




Финансы

Обычный аннуитет

Приведённая стоимость
Будущая стоимость
Процентная ставка
% за период
Количество платежей
Сумма платежа

Обычный аннуитет: платежи в конце каждого периода, сложные проценты.



Аннуитет авансовый

Приведённая стоимость
Будущая стоимость
Процентная ставка
% за период
Количество платежей
Сумма платежа

Аннуитет авансовый: платежи в начале каждого периода, сложные проценты.



Среднегодовой темп роста (CAGR)

Начальное значение
Конечное значение
Количество периодов
Среднегодовой рост
% в год


Конвертер процентных ставок

Процентная ставка
% год
% месяц
% день


Простые проценты

Основная сумма
Процентная ставка
% за период
Количество периодов
Простые проценты
Итоговая сумма


Справка

О программе

Приложение Plutocalc Water
Код ошибки для администраторов JSLoadError_EnginePCW
Дистрибуция Неизвестно: движок не загружен
Язык Русский
Версия Неизвестно: движок не загружен
Детали версии история изменений
Информация об устройстве Неизвестно: движок не загружен
   
Контакты contact@plutocalc.com
Сайт www.plutocalc.com
   

Справка

Использование Заполните пустые поля до появления результатов. Для большинства систем точка «.» является десятичным разделителем.

Экспорт результатов Если ваша система позволяет, нажмите ПЕЧАТЬ для получения отчёта.

Совет Заполняйте поля сверху вниз. Необязательные переменные всегда расположены в конце.

Легенда

Вернуться к предыдущему калькулятору.
Поле ввода или результата. Пустые поля считаются нулевыми.
Некорректное значение или десятичная точка (на некоторых устройствах может не подсвечиваться красным).
Активное поле с корректным значением.
Только результат.
Выбор Выберите переменную для расчёта.
Ссылка на полезный калькулятор. Используйте кнопку «Назад» для возврата.
m³/h Ссылка на конвертер единиц. Используйте кнопку «Назад» для возврата.
Спонсорский калькулятор.

Лицензия

Plutocalc разработан Daniel Brooke Peig и распространяется по Лицензионному соглашению.

DBP.org

Plutocalc использует следующие сторонние программные компоненты, условия лицензий доступны на их сайтах:
FastClick от The Financial Times Limited
Fixed Nav от Adtile
Font Awesome от Dave Gandy
Numeric.js от Sébastien Loisel
Responsive Nav от Viljami Salminen
Smooth Scroll от Chris Ferdinandi