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Beedy Academy · 計算ツール

計算ツール — 上水・下水

水処理で毎日使う 18 の計算:試験、生物処理、膜、薬品注入と消毒。各ツールに公式と練習問題があります。

試験室

浮遊物質 (SS / VSS)

公式SS = (B − A) × 10⁶ ÷ V  ·  VSS = (B − C) × 10⁶ ÷ V
g
g
g
mL
SS—mg/L
VSS—mg/L
VSS / SS—%

混合液:10〜25 mL、放流水:100〜1000 mL。VSS/SS の目安:65〜85 %。

汚泥容量指標 (SVI)

公式SVI = SV₃₀ × 1000 ÷ X
mL/L
mg/L
SVI—mL/g

目安:80〜150 mL/g。150 を超えると沈降性が悪い(糸状菌の可能性)。SV₃₀ が 800 mL/L を超える場合は試料を希釈し、希釈倍率を掛けます。

全アルカリ度(滴定)

公式Alk = (Vₐ − Vb) × N × 50 000 ÷ Vs  (mg/L CaCO₃)
mL
mL
N
mL
アルカリ度—mg/L CaCO₃

pH 4.5 まで滴定します。硝化には槽内で 50〜70 mg/L CaCO₃ 以上を保ちます。

希釈試料

公式F = (Vs + Vw) ÷ Vs  ·  結果 = 読み値 × F
mL
mL
mg/L
希釈倍率—×
実際の値—mg/L
PO₄ の場合:P 換算 (× 0.326)—mg/L

読み値は試験の測定範囲内でなければなりません。範囲外ならさらに希釈して測り直します。

生物処理

除去率

公式E = (Cᵢ − Cₑ) ÷ Cᵢ × 100
mg/L
mg/L
除去率—%

BOD・COD・SS・アンモニア・リンに使えます。流入と放流で同じ項目を使います。

F/M 比(汚泥負荷)

公式F/M = Q × DBO₅ ÷ (V × MLVSS)
m³/d
mg/L
m³
mg/L
F/M—kg BOD/kg MLVSS·d

標準活性汚泥:0.2〜0.5、長時間エアレーション・膜分離活性汚泥:0.05〜0.15。

汚泥滞留時間 (SRT)

公式SRT = V × X ÷ (Qw × Xw + Q × Xe)
m³
mg/L
m³/d
mg/L
m³/d
mg/L
SRT—d

標準法:5〜15 d、硝化には水温に応じて 8〜10 d 以上、膜分離活性汚泥:15〜30 d。

目標 SRT のための余剰汚泥引抜量

公式Qw = (V × X ÷ SRT − Q × Xe) ÷ Xw
m³
mg/L
d
mg/L
m³/d
mg/L
引き抜く汚泥量—kg/d
余剰汚泥引抜量 (Qw)—m³/d

引抜量は少しずつ(1 日 10〜15 %)変え、MLSS の傾向を見てから再調整します。

水理学的滞留時間 (HRT)

公式HRT = V ÷ Q × 24
m³
m³/d
滞留時間—h

実際に使っている容量(実際の水位)とその日の平均流量を使います。

返送汚泥比 (RAS)

公式R = Qr ÷ Q  ·  R* = X ÷ (Xr − X)
m³/d
m³/d
mg/L
mg/L
現在の返送比 (R)—
物質収支から必要な返送比 (R*)—

現在の返送比が必要値より低いと、最終沈殿池に汚泥がたまります。

有機物負荷

公式負荷 = Q × C ÷ 1000  ·  Bv = 負荷 ÷ V
m³/d
mg/L
m³
日負荷量—kg/d
容積負荷 (Bv)—kg/m³·d

日負荷量を設計負荷と比べると、プロセスに無理がかかっているかが分かります。

見かけ収率(汚泥発生量)

公式Yobs = W ÷ (Q × (Cᵢ − Cₑ) ÷ 1000)
kg TSS/d
m³/d
mg/L
mg/L
見かけ収率—kg TSS/kg BOD

目安:0.4〜0.8。SRT が長いほど低くなります。

酸素消費速度 (OUR / SOUR)

公式OUR = (OD₀ − OD₁) ÷ t × 60  ·  SOUR = OUR ÷ MLVSS
mg/L
mg/L
min
g/L
OUR—mg O₂/L·h
SOUR—mg O₂/g VSS·h

SOUR の目安:8〜20。非常に低い:阻害または栄養不足、非常に高い:過負荷。

硝化:酸素とアルカリ度

公式O₂ = (Nᵢ − Nₑ) × Q × 4,57 ÷ 1000  ·  Alk = (Nᵢ − Nₑ) × Q × 7,14 ÷ 1000
mg/L
mg/L
m³/d
必要酸素量—kg O₂/d
消費アルカリ度—kg CaCO₃/d

脱窒で消費アルカリ度の約半分が戻ります。アルカリ度が不足すると硝化が止まり pH が下がります。

膜

フラックスと透過性(20 °C 補正)

公式J = Qp × 1000 ÷ A  ·  K₂₀ = J ÷ (PTM ÷ 100) × 1,024(20 − T)
m³/h
m²
kPa
°C
フラックス (J)—L/m²·h
20 °C 透過性 (K₂₀)—L/m²·h·bar

単発の値より K₂₀ の傾向を見ます。20〜30 % 低下したらファウリングの兆候です。メーカーの手順で洗浄します。

薬品注入と消毒

薬品注入:注入量とポンプ流量

公式kg/d = Q × D ÷ 1000  ·  L/h = kg/d ÷ (C% ÷ 100 × ρ) ÷ 24
m³/d
mg/L
% m/m
kg/L
有効成分—kg/d
ポンプ流量—L/h
ポンプ流量—mL/min

注入率と濃度は同じ基準(有効成分)で揃えます。定量ポンプの実流量はキャリブレーション試験で確認します。

リン除去用の硫酸アルミニウム

公式Al = (Pᵢ − Pₑ) × r  ·  alun = Al × 11  (Al₂(SO₄)₃·14H₂O)
mg/L
mg/L
g/g
m³/d
アルミニウム—mg/L
乾燥硫酸アルミニウム—mg/L
1 日あたりの乾燥硫酸アルミニウム—kg/d

一般的な出発点は Al:P 比 1.5〜2.5。その後ジャーテストと放流リンで調整します。入れすぎるとアルカリ度を消費します。

塩素処理:注入率・要求量・CT 値

公式要求量 = 注入率 − 残留塩素  ·  kg/d = Q × 注入率 ÷ 1000  ·  CT = 残留塩素 × t₁₀
m³/d
mg/L
mg/L
min
塩素要求量—mg/L
1 日あたりの塩素量—kg/d
CT—mg·min/L

必要な CT 値は対象微生物・pH・水温で変わります。自施設に適用される規制表と照合してください。

学習・確認用のツールです。示した範囲は一般的な目安です。必ず自施設の手順・許可・設定値に従ってください。データは送信されません。計算はブラウザ内で行われます。

仮想プラントで練習する ↗

同じ計算を、反応するプラントで:Beedy シミュレーター。