Plutocalc Agua y Efluentes

Plutocalc Water

Cálculos instantáneos para los profesionales del Medio Ambiente


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Conversión de unidades

Ángulos

Grados
°
minutos
segundos
 
Grados decimales
°
 
Radianos
rad
π.rad

Área

Métrico
mm²
cm²
km²
ha
 
EE.UU.
in²
ft²
mi²

Conductividad y resistividad

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

Densidad y concentración

Métrico
µg/L
mg/L
g/cm³
g/L
kg/m³
mg/mL
 
EE.UU.
lb/in³
lb/ft³
lb/gal

Energía

Métrico
J
Wh
kWh
cal
kcal
N.m
kgf.m
 
EE.UU.
BTU (iso)
hp.h
lb/in
Eq. ton de carbón
Eq. ton de petroleo

Caudal - masa

Métrico
kg/s
kg/min
kg/h
kg/día
g/min
 
EE.UU.
lb/s
lb/min
lb/h
lb/día

Caudal - volumen

Métrico
m³/s
m³/min
m³/h
m³/día
L/s
L/min
L/h
L/día
 
EE.UU.
gal/s (gps)
gal/min (gpm)
gal/h (gph)
gal/día (gpd)
Mgal/día (mgd)
ft³/min (cfm)
ft³/s (cfs)
barril de petróleo/día (bpd)

Flujo y tasas

Métrico
L/(m².h) LMH
m³/(m².día) m/día
m³/(m².h) m/h
m³/(m².min) m/min
m³/(m².s) m/s
   
EE.UU.
gal/(ft².día) GFD
gal/(ft².h) GFH
gal/(ft².min) GFM
gal/(ft².s) GFS
ft³/(ft².día) ft/día
ft³/(ft².h) ft/h
ft³/(ft².min) ft/min
ft³/(ft².s) ft/s

Fuerza

Métrico
N
kN
kgf
dyn
 
EE.UU.
lbf
pdl

Dureza del agua

Dureza
mg/L CaCO3
meq/L
mmol/L
°dH
°e
°fH
gpg

Distancia

Métrico
m
cm
mm
µm
nm
km
 
EE.UU.
in
mil
ft
yd
mi

Masa

Métrico
kg
g
mg
µg
tonelada métrica
 
EE.UU.
lb
oz
ton

Potencia

Métrico
W (J/s)
kW
cal/s
kcal/h
kgf.m/s
 
EE.UU.
hp
bhp
BTU/s

Presión

Métrico
bar
Pa
kPa
kg/cm² (kgf)
atm
mH2O
mmHg
 
EE.UU.
psi
ftH2O
inH2O
inHg

Velocidad

Métrico
m/s
m/min
m/h
m/día
km/h
cm/h
cm/min
cm/s
 
EE.UU.
in/h
in/min
in/s
ft/h
ft/min
ft/s
mi/h (mph)
mi/min (mpm)

Temperatura

Métrico
°C
Kelvin
EE.UU.
°F

Tiempo

Composición¹
días
horas
minutos
segundos
 
Decimal²
días
horas
minutos
segundos

1 Cada caja representa un componente de la fecha/hora en el formato: [dd][hh]:[mm]'[ss]''

2 Cada caja representa la suma total de días, horas, minutos y segundos convertida a la unidad de la caja.




Volumen

Métrico
L
mL
µL
pL
 
EE.UU.
gal (US)
gal (Imperial)
in³
ft³
fl oz
barril de petróleo

Geometría y capacidades

Capacidad del tanque pulmón

Caudal promedio
m³/h gpm
Caudal máximo
m³/h gpm
Duración del caudal máximo
min h
Caudal mínimo
m³/h gpm
Duración del caudal mínimo
min h
Volumen del tanque pulmón
L ft³

Volumen del cilindro

Diámetro
mm in
Altura
mm in
Volumen
L ft³

Volumen del cono

Diámetro
mm in
Altura
mm in
Volumen
L ft³

Volumen del cubo

Dimensiones laterales
mm in
mm in
mm in
Volumen
L ft³

Dimensiones del círculo

Diámetro
mm in
Radio
mm in
Perímetro
mm in
Área
mm² in²
ft²

Tanque horizontal cilíndrico

Diámetro
mm in
Altura del agua
mm in
Distancia
mm in
Volumen
L ft³

Capacidad de plantas municipales

Producción per cápita*
L/día gal/día
Población
habitantes
Caudal del sistema
L/s mgd

*La Organizacion Mundial de la Salud recomienda entre 100 y 300 L/día/hab para servicio optimo de potabilización de agua.


Diámetro nominal de tuberías

Diámetro nominal / DN
Designación para el espesor del tubo
Designaciones equivalentes*

Ninguno

Diámetro externo
mm in
Diámetro interno
mm in
Área interna
mm² in²
Ancho de la pared
mm in

*Otras designaciones que tienen el mismo diámetro y espesor de pared..

Dimensiones nominales de tamaño provenientes de ASME Standards B36.10M, ASME B36.19M y de la ISO 6708. Válido para tuberías de acero inoxidable, hierro dúctil, PVC y CPVC.


Volumen de precipitación

Área de colecta de lluvia
ft²
km² mi²
Precipitacion
mm in
Volumen
ft³

Tamaño de tamices

Standard US Number
Standard Tyler Mesh
Abertura
mm in

Designaciones y tamaños según la ASTM-E11 (2015).


Dimensiones del triangulo

Resultados deseados
Ángulo 1, Ángulo 2, Ángulo 3
Lado 2, Lado 3, Ángulo 1
Lado 3, Ángulo 1, Ángulo 2
Dimensiones laterales
Lado 1 mm in
Lado 2 mm in
Lado 3 mm in
Ángulos*
Ángulo 1 ° rad
Ángulo 2 ° rad
Ángulo 3 ° rad
Perímetro
mm in
Área
mm² in²
ft²

*Ángulos se nombran según el nombre del lado opuesto (ejemplo: A1 se refiere al lado S1).


Energía y potencia

Potencia de sopladores y compresores

Caudal
Nm³/h ft³/min
Densidad del aire en las CNTP
kg/m³ lb/ft³
Presión de succión*
bar psi
Presión de descarga*
bar psi
Temperatura
°C °F
Eficiencia mecánica
%
Eficiencia eléctrica
%
Potencia
kW hp


*Presiones absolutas. Utilizar el valor predeterminado de 1.013 bar para tomas a la presión atmosférica.

Ecuaciones de Metcalf and Eddy, Wastewater Engineering, 2003


Caída de presión en tuberías

Caudal
m³/h gpm
Rugosidad de la tubería
mm in
Kinematic viscosity
cSt
Distancia
m ft
Diámetro interno
mm in
Caída de presión
m ft
Velocidad
m/s ft/s


Ajuste de caudal de bombas dosificadoras

Caudal de dosificación
L/h gal/h
Caudal máximo de la bomba
L/h gal/h
Carrera
%

Gradiente de velocidades para mezclas

Volumen del reactor
ft³
Viscosidad dinámica (µ)
Pa.s cP
Potencia
kW hp
Gradiente de velocidades
s-1


Canales abiertos o tubos parcialmente llenos

Geometría de la sección
Anchura de la base
mm in
Anchura de la base del talud¹
mm in
Diámetro interno
mm in
Profundidad del agua
mm in
Pendiente del canal²
m/m o in/in %
Coeficiente de Manning³
Kinematic viscosity
m²/s cSt
Caudal
m³/h gpm
Velocidad promedio
m/s ft/s
Reynolds
Froude
Energía cinética
m ft
Energía especifica
m ft
Radio hidráulico
mm in
Perímetro mojado
mm in


¹ Base del triangulo rectángulo que tiene la profundidad del agua como altura y el talud como hipotenusa. El solver considera las dos rampas laterales como siendo idénticas.

² Inclinación del canal o la perdida de altitud por distancia horizontal recorrida.

³ Valores típicos de la literatura: 0.013 para hormigón o hierro fundido, 0.03 para grava y 0.01 materiales plásticos lisos.

Placas de orificio con fluidos incompresibles

Tomas de presión¹
Diámetro interno del tubo
mm in
Diámetro interno del orificio
mm in
Densidad del fluido
kg/m³ lb/ft³
Viscosidad dinámica (µ)
Pa.s cP
Caudal
m³/h gpm
Coeficiente de descarga
Caída de presión entre las tomas
bar psi
Caida de presion general en la placa de orificio
m ft

Cálculos de la ISO 5167 (2003) y de la ASME MFC-14M (2001) validos para fluidos incompresibles, placas de orificio con bordes afilados; diámetro del orificio >=12.5mm, 1m >; diámetro de la tubería > 25mm, 0.75 >; relación diâmetro orificio/diámetro tubería > 0.1

¹ Tipo de toma de presión y distancias antes y después de la placa de orificio. D representa el diámetro interno de la tubería.


Medición de caudal en canaletas Parshall

Ancho estándar de la garganta¹
Nivel de agua primario² (Ha)
mm in
Nivel de agua secundario³ (Hb)
mm in
Caudal
m³/h gpm
Coeficiente de sumersión

¹ Tamaños standar y coeficientes de descarga según la ASTM D1941 (2013).

² Carga hidráulica en la sección de convergencia.

³ Carga hidráulica en la garganta de la canaleta. Utilizado solamente para las mediciones en flujo sumergido, dejar en blanco para flujo libre.

Cálculos en flujo libre de acuerdo con la ASTM D1941 (2003). Cálculos para flujo sumergido según la ISO 9826 (1992).


Potencia de bombas

Caudal
m³/h gpm
Densidad del fluido
kg/m³ lb/ft³
Altura manométrica
m ft
Eficiencia mecánica
%
Eficiencia eléctrica
%
Potencia
kW hp


Medición de caudal en canales Venturi rectangulares

Nivel de agua¹ (h)
mm in
Anchura del canal de aproximación (B)
mm in
Anchura del cuello (b)
mm in
Largo del cuello (L)
mm in
Elevación del fondo² (p)
mm in
Caudal
m³/h gpm

Designaciones y tamaños según la ISO 4359 (1983).

¹ De acuerdo con la norma, el nivel es medido en el canal de aproximación.

² No utilizar en caso de fondo plano (típico).


Reynolds y velocidad

Diámetro hidráulico
mm in
Caudal
m³/h gpm
Velocidad promedio
m/s ft/s
Densidad del fluido
kg/m³ lb/ft³
Viscosidad dinámica (µ)
Pa.s cP
Reynolds


Contaminantes

Tabla periódica de los elementos

Elemento
Número atómico
Peso atómico
Groupo
Configuración electrónica

Ninguno

Estados de oxidación

Ninguno

Punto de ebullición
°C °F
Punto de fusión
°C °F
Densidad
kg/m³ lb/ft³
Energía de ionización
eV


Equilibrio iónico y conductividad

Cationes mg/L CaCO3 meq/L
Aluminio Al3+
Ion Amonio NH4+
Bario Ba2+
Calcio Ca2+
Cobre Cu2+
Hidrógeno H+
Ion Ferroso Fe2+
Ion Férrico Fe3+
Magnesio Mg2+
Manganeso Mn2+
Potasio K+
Sodio Na+
Estroncio Sr2+
Aniones mg/L CaCO3 meq/L
Bicarbonato HCO3-
Carbonato CO32-
Cloruro Cl-
Fluoruro F-
Yodo I-
Hidroxilo OH-
Nitrato NO3-
Fosfato (tribasico) PO43-
Fosfato (dibasico) HPO42-
Dihidrógeno Fosfato H2PO4-
Sulfato SO42-
Bisulfato HSO4-
Sulfito SO32-
Sulfuro S2-
Neutros mg/L CaCO3 meq/L
Amoníaco NH3
Sílice* SiO2
Dióxido de Carbono CO2

Equilibrio
Suma cationes meq/L
Suma aniones meq/L
Suma aniones+sílice+CO2 meq/L
Conductividad @ 25°C (si en equilibrio) µS/cm
Solidos Disueltos Totales (SDT) mg/L

*En intercambio iónico el SiO2se considera débilmente ionizado como H2SiO3(ácido silícico). SiO2 que tiene PM=60 y se elimina como SiO2- monovalente.

Conductividad y pH del CO2 en agua pura

Temperatura
°C °F
CO2 disuelto
mg/L CO2 mg/L CaCO3
Conductividad y resistividad
µS/cm MΩ.cm
pH


Ecuaciones de Truman S. Light, Elizabeth A. Kingman y Anthony C. Bevilacqua, Thornton Associates Inc, 1995, The Conductivity of low concentrations of CO2 dissolved in ultrapure water from 0-100°C


Purga y concentración en calderas

Concentración en la alimentación*
mg/L lb/gal
Concentración en la caldera*
mg/L lb/gal
Tasa de purga
%
Ciclos
Caudal de purga
kg/h lb/h
Caudal de vapor
kg/h lb/h

*Concentraciones medidas a 25°C (77°F), no en la temperatura de la caldera.


Relaciones entre TOC, COD y KMnO4

Demanda Química de Oxígeno (DQO)
mg/L O2
Materia Orgánica como Permanganatos
mg/L KMnO4
Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)
mg/L O2
Carbono Orgánico Total (TOC)
mg/L C

Los cálculos son aproximados para las aguas superficiales basados en el documento DOW Water and Process Solutions Answer Center.


Índice de Saturación de Langlier - LSI

Temperatura
°C °F
Calcio
mg/L CaCO3 mg/L Ca
Alcalinidad
mg/L CaCO3 mg/L HCO3
Solidos disueltos totales
mg/L
pH
LSI

Ecuaciones de Edstrom Industries, 1998, Scale Forming Tendency of Water MI-4170.


Índice de Atascamiento Modificado - MFI

Temperatura
°C °F
Presión
bar psi
Diámetro efectivo de la membrana¹
mm in
Área de la membrana
ft²
Caudal promedio durante la formación de la torta²
L/h gal/h
Inverso del caudal durante la formación de la torta² (Δt/ΔV)
s/L s/gal
Volumen filtrado durante la formación de la torta² (ΔV)
L gal
MFI
s/L²

Condiciones de teste y cálculos según la ASTM D8002 (2015) para el MFI 0.45. El MFI sera normalizado en el caso de temperaturas, área o presiones distintas de las condiciones padronizadas.

¹ Membrana con 47mm de diámetro y tamaño de poros promedio de 0.45µm operando en 200±2KPa (2±0.02 bar). La área efectiva de la membrana depende del tipo de porta-membranas utilizado.

² La etapa de formación de torta representa el segmento lineal del gráfico (t/V) respecto a (V) donde t es el tiempo en segundos y V el volumen filtrado en Litros.




Silt Density Index - SDI

Tiempo para los 500mL iniciales
s min
Tiempo total de la prueba (T)*
s min
Tiempo para los 500mL finales
s min
SDIT
SDI máximo para el tiempo T

*El tiempo total de 15 minutos es el estándar para la validación de la garantía de las membranas de Ósmosis Inversa y Nanofiltración.




Índice volumétrico de lodos - IVL

Sedimentos luego de 30min
mL/L
Solidos suspendidos totales
mg/L lb/gal
Índice volumétrico de lodos (IVL)
mL/g

¹ Tambien puede referir-se al MLSS (sólidos suspendidos en el licor de mezcla).




Relación alimento-microorganismos - F/M

Caudal de entrada
m³/h gpm
DBO en la entrada
mg/L lb/gal
Solidos suspendidos en el licor de mezcla¹
mg/L lb/gal
Volumen del reactor
ft³
Relación alimento-microorganismos (F/M)

¹ Este puede ser el MLVSS (sólidos suspendidos volátiles en el licor de mezcla) o el MLSS (suspendidos en el licor de mezcla).




Soluciones

Dosificación química

Caudal de água
m³/h gpm
Dosificación química*
mg/L (ppm) lb/ft³
Concentración de stock
%m/m mg/L (ppm)
Densidad de stock
kg/m³ (g/L) lb/ft³
Caudal de químicos - masa
kg/h lb/h
kg/día lb/día
Caudal de químicos - volumen
L/h gph
L/día gpd

*Dosificación química como si el producto estuviera 100% concentrado.


Dosificación química en base solida

Caudal de água
m³/h gpm
Dosificación química*
mg/L (ppm) lb/ft³
Caudal de químicos
g/min lb/min
kg/h lb/h
kg/día lb/día

*Dosificación química como si el producto estuviera seco o en concentración de 100%.


Densidad de las soluciones químicas

Solución química

Temperatura
°C °F
Concentración
%m/m mg/L (ppm)
Densidad
kg/m³ (g/L) lb/ft³
Gravedad especifica
Densidad Baumé
°B


Propiedades interpoladas de las tablas proporcionadas por los fabricantes de químicos y del livro Perry's Chemical Engineers Handbook.


Propiedades del agua

Temperatura
°C °F
Densidad
kg/m³ lb/ft³
Viscosidad dinámica (µ)
Pa.s cP
Viscosidad cinemática (v)
m²/s cSt
pH
Conductividad y resistividad
µS/cm MΩ.cm

Propiedades de las aguas a la presión atmosférica (100 kPa) y en forma líquida. Ecuaciones de R.C. Weast, 1983, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 64th edition; de David R. Maidment, 2003 Handbook of Hydrology, McGraw-Hill; de Truman S. Light, Elizabeth A. Kingman y Anthony C. Bevilacqua, Thornton Associates Inc, 1995, The Conductivity of low concentrations of CO2 dissolved in ultrapure water from 0-100°C; y de IAEA: Environmental Isotopes in the hydrological cycle: Principles and Applications Vol 1.


Propiedades de gases

Gas
Temperatura
°C °F
Densidad
kg/m³ lb/ft³
Peso molecular

Propiedades a la presión atmosférica (100 KP). Ecuaciones de MWH, 2005, Water Treatment Principles and Design 2nd edition.


Solubilidad del oxígeno en el agua

Temperatura
°C °F
Presión barométrica
atm mmHg
Salinidad
%m/m mg/L (ppm)
Solubilidad
mg/L

Ecuaciones de Benson and Krause,1980 y 1984.


Mezcla de corrientes

Corriente 1
Caudal1
%
Concentración2
 
Corriente 2
Caudal1
%
Concentración2
 
Corriente 3
Caudal1
%
Concentración2
 
Mezcla final
Caudal total
Concentración

1 Permite cualquier unidad de volumen o caudal (L/h, m³/h, gpm, m³, L, gal, etc...).

2 Permite cualquier unidad de concentración (mg/L, ppm, ppb, %, etc...) o temperaturas.




Relaciones entre Gravedad especifica, Baumé, Brix y API

Temperatura
°C °F
Densidad
kg/m³ lb/ft³
Gravedad especifica a 60°F (15.6°C)
Baumé para líquidos más pesados que el agua
°B
Baumé para líquidos más leves que el agua
°B
Gravedad API
°API
Brix¹
°Bx

Ecuaciones de Perry's Chemical Engineers Handbook (8th Edition), 2008, McGraw-Hill y del API Manual of Petroleum Measurement Standards Chapter 11, 2004.

¹ El Brix es calculado por la formula simplificada. La gravedad especifica considerada en este solver está en 15°C, la gravedad considerada en la norma del Brix está a 20°C.


Absorción y Intercambio Iónico

Capacidad de sorción/intercambio

Caudal
m³/h gpm
Sólidos en la entrada
mg/L
Sólidos en la salida
mg/L
Capacidad del medio*
mg/L
Volumen del medio
L ft³
Duración de la carrera
h días
Volumen de la carrera
gal
Tiempo de contacto
BV/h min

*La capacidad del medio filtrante se expresa como mg de soluto por Litro de medio. Para intercambio iónico, las concentraciones en mg/L pueden reemplazarse por valores en meq/L.




Tiempo de contacto de lecho vacio y BV/h

Caudal
m³/h gpm
Volumen del medio
L ft³
Tiempo de contacto
BV/h* min

*Volúmenes del lecho por hora.




Regeneración de resinas de Intercambio Ionico

Volumen del medio
L ft³
Densidad del agua
kg/m³ lb/ft³
Concentración de stock
%m/m mg/L (ppm)
Densidad de stock
kg/m³ (g/L) lb/ft³
Dosis de regenerante*
g/Lresina lb/ft³resina
Concentración diluida
%m/m mg/L (ppm)
Tiempo de contacto
min BV/h
Regenerante en el stock
L gal
kg lb
L/h gal/h
Regenerante diluido
L gal
kg lb
L/h gal/h
Agua de dilución
L gal
L/h gal/h

*Dosis de químicos por litro de resina en concentración de 100%.


Proyecto de Ablandador por Intercambio Ionico

Caudal
m³/h gpm
Duración de la carrera
h días
Volumen de la carrera
gal
Dureza en la entrada
mg/L CaCO3 meq/L
Sodio en la entrada
mg/L meq/L
Temperatura de proyecto
°C °F
Factor de seguridad deseado¹
Dosis de regenerante
g/Lresina
Concentración de NaCl en la inyección
%
 
Resina²

No definida

 
Volumen de resina
L ft³
Diámetro interno de la columna
mm in
Altura cilíndrica de la columna
mm in
Altura de la resina
mm in
 
Caída de presión en la temperatura de proyecto
bar psi
Factor de seguridad final¹
Tiempo de contacto
min BV/h
Fuga de Dureza
mg/L CaCO3 meq/L
NaCl @ 100% para regeneracion
kg lb
Volumen de NaCl diluido
L gal
Volumen de agua para regeneración
gal
Duración de la regeneración
min h
 
Regeneración paso 1 - retrolavado³
m³/h gpm
min h
Regeneración paso 2- inyección de NaCl³
m³/h gpm
min h
Regeneración paso 3 - lavado lento³
m³/h gpm
min h
Regeneración paso 4 - lavado rápido³
m³/h gpm
min h

Diseño basado en los manuales de ingeniería de resinas de intercambio iónico.

¹ Factor que multiplica el volumen de resinas calculado. El factor de seguridad final puede ser mayor porque el modelo redondea el volumen de resinas. Usual: 1.05 hasta 1.15.

² Resinas sugeridas: Amberlite™ IR120, Amberjet™ 1200, DOWEX™ Marathon™ C o DOWEX™ HCR-S.

³ Retrolavado en flujo ascendente. Operación, inyección, lavado lento y lavado rápido en flujo descendente.


Filtros y membranas

Velocidad y tasa en filtros cilíndricos

Caudal
m³/h gpm
Diámetro
mm in
Tasa
m/h ft/h

Flujo en membranas

Caudal total de permeado
m³/h gpm
Área del modulo
ft²
Cantidad de módulos
módulos
Área total
ft²
Flujo
LMH GFD

Recuperación

Caudal de entrada
m³/h gpm
Caudal neto de producto
m³/h gpm
Caudal de concentrado
m³/h gpm
Recuperación
%
Factor de concentración

Recuperación para membranas en serie

Recuperación promedio por membrana
%
Módulos en serie
Recuperación total del sistema
%

MF/UF comparación y normalización

Flujo
LMH GFD
Presión efectiva de filtración
bar psi
Temperatura actual
°C °F
Temperatura de referencia
°C °F
Permeabilidad al agua¹
LMH/bar GFD/psi

Valido para membranas porosas de Microfiltración y de Ultrafiltración. La permeabilidad es usada para comparar hojas de datos y el desempeño de plantas reales. El ensuciamiento reduce la permeabilidad.

¹ Si la "temperatura actual" es diferente de la "temperatura de referencia", calcula la permeabilidad normalizada.




Comparación de membranas de OI

Solución de teste
Concentración de la solución
mg/L (ppm) %m/m
Temperatura
°C °F
Presión de alimentación
bar psi
Recuperación
%
Área del modulo
ft²
Caudal de permeado
m³/día gpd
Rechazo de sales
%
Coeficiente de transporte de agua¹ a 25°C
LMH/bar GFD/psi
Coeficiente de transporte de sales² a 25°C
LMH GFD


Los coeficientes de transporte de masas permiten la comparación entre la ficha técnica de Ósmosis Inversa (y algunas membranas de Nanofiltración) que se probaron en condiciones diferentes o entre elementos nuevos y usados​​. Este solver fue calibrado para testes en un único elemento. Mayores informaciones sobre las ecuaciones pueden ser encontradas aquí.

¹ Flujo en la membrana por presión efectiva (permeabilidad) o coeficiente-A. Las membranas con menores coeficientes A funcionarán a presiones más altas para el mismo flujo de permeado.

² Velocidad de difusión de la sal a través de la membrana o coeficiente-B. Los elementos con coeficientes B más bajos tienen mayores rechazos de sal. Tenga en cuenta que cada uno compuesto iónico tiene su propio coeficiente B por lo que no se puede comparar una membrana testada con NaCl con otra que fue testada con CaCl2


Comparación y Normalización de plantas de OI

Caudal de permeado
m³/h gpm
Caudal de concentrado
m³/h gpm
Recuperación
%
Presión de alimentación
bar psi
Presión del concentrado
bar psi
Presión diferencial¹
bar psi
Presión del permeado
bar psi
Temperatura
°C °F
Área total de membranas
ft²
Sólidos disueltos en la entrada
µS/cm mg/L
Sólidos disueltos en el permeado
µS/cm mg/L
Rechazo de sales
%
Coeficiente de transporte de agua² a 25°C
LMH/bar GFD/psi
Coeficiente de transporte de sales³ a 25°C
LMH GFD


Este solucionador se basó en la D4516 ASTM (2010), pero el flujo de permeado normalizado se expresa como la permeabilidad y el paso de sal normalizado como una tasa de transporte. Este formato permite la comparación directa entre los datos de diferentes plantas. Mayores informaciones sobre las ecuaciones pueden ser encontradas aquí.

¹ Los fabricantes recomiendan limpieza de las membranas después de un incremento del 10 % de este valor en comparación con el inicio.

² Permeabilidad o coeficiente-A. Directamente proporcional al caudal de permeado normalizado. Los fabricantes recomiendan limpieza de las membranas después de la disminución del 10 % de este valor en comparación con el inicio.

³ Velocidad de difusión de la sal a través de la membrana o coeficiente-B. Directamente proporcional al pasaje de sales normalizado. Los fabricantes recomiendan limpieza de las membranas después de un incremento del 10 % de este valor en comparación con el inicio.


Proyecto de OI/NF

Caudal de permeado
m³/h gpm
Recuperación
%
Área del modulo
ft²
Flujo de proyecto
LMH GFD
Elementos por porta-membranas
módulos
Porta-membranas por etapa

Ninguno

Flujo de acuerdo con el arreglo
LMH GFD


El diseño del resultado puede requerir ajustes en caso de altas temperaturas, recuperaciones altas o uso de membranas de muy baja presión Siempre valide los resultados usando la aplicación de proyección del proveedor de membranas.


Caída de presión en medios granulares

Tipo de medio filtrante¹
Tasa/velocidad de filtración
m/h ft/h
Altura del medio
mm in
Viscosidad dinámica (µ)
Pa.s cP
Densidad del fluido
kg/m³ lb/ft³
Tamaño promedio efectivo
mm in
Porosidad
%
Coeficientes de Ergun
Kv Ki
Caída de presión
m in

¹ Valores de entrada para los tamaños de partícula, porosidad y coeficientes de Ergun,

Ecuaciones de MWH, 2005, Water Treatment Principles and Design 2nd edition.




Expansión de medios granulares durante el retrolavado

Tipo de medio filtrante¹
Altura del medio
mm in
Expansión deseada
%
Altura final
mm in
Viscosidad dinámica (µ)
Pa.s cP
Densidad del fluido
kg/m³ lb/ft³
Densidad de la partícula
kg/m³ lb/ft³
Tamaño promedio efectivo
mm in
Porosidad del lecho sin expansión
%
Coeficientes de Ergun
Kv Ki
Tasa/velocidad de retrolavado
m/h ft/h

¹ Valores de entrada para los tamaños de partícula, porosidad y coeficientes de Ergun,

Ecuaciones de MWH, 2005, Water Treatment Principles and Design 2nd edition basadas en los modelos de Akgiray and Saatçi, 2001.




Reacciones

Equilibrio del Amoníaco

pH
Nitrógeno amoniacal total
mg/L N µmol/L
Ion Amonio NH4+
mg/L µmol/L
Amoníaco NH3 (gas)
mg/L µmol/L

Constantes de equilibrio a 25°, pK=9.24.


Equilibrio del Ácido Bórico

pH
Boro total disuelto
mg/L B µmol/L
Ácido Bórico H3BO3
mg/L µmol/L
Ion Borato B(OH)4-
mg/L µmol/L

Constantes de equilibrio a 25°C, pK=9.24.


Equilibrio de Carbonatos

Temperatura
°C °F
pH
Carbono inorgánico total disuelto
mg/L CaCO3
Alcalinidad-M o Total ¹
mg/L CaCO3
Alcalinidad-P ²
mg/L CaCO3
Dióxido de Carbono CO2 (gas)
mg/L mg/L CaCO3
Bicarbonato HCO3-
mg/L mg/L CaCO3
Carbonato CO32-
mg/L mg/L CaCO3

¹ Total o Alcalinidad-M refiere-se al pH de cambio del indicador Methyl-Orange (pH 4.6).

² Alcalindad-P o de Carbonatos refiere-se al pH de cambio del indicador Phenolphthalein (pH 8.3).

Ecuaciones para pK1 de Harned and Davis, 1943 y para pK2 de Harned and Scholes, 1941.


Desinfección

Desinfectante

Temperatura
°C °F
Remoción logarítmica
log %
CT
min.mg/L
Dosificación*
mg/L (ppm) %m/m
Tiempo de contacto*
min h


CT significa la Concentración x Tiempo y esta es definida por la EPA Interim Enhanced Surface Water Treatment Rule (IESWTR). Valores de CT interpolados de las tablas de EPA Disinfection Profiling and Benchmarking Guidance Manual Appendix C, 1999. *No se requiere para el calculo de CT.


Desinfección con cloro para los quistes de Giardia

pH
Cloro Libre
mg/L (ppm) %m/m
Temperatura
°C °F
Remoción logarítmica
log %
CT
min.mg/L
Tiempo de contacto
min h


CT significa la Concentración x Tiempo y esta es definida por la EPA Interim Enhanced Surface Water Treatment Rule (IESWTR). Los valores de CT son calculados utilizando el método de regresión según la EPA Profiling and Benchmarking Guidance Manual Appendix E, 1999.


Desinfección con UV

Patógenos
Remoción logarítmica
log %
Dosis UV
µW.s/cm² mJ/cm²
Intensidad*
µW/cm²
Tiempo de contacto*
s min


Dosis requerida interpolada de la EPA Ultraviolet Disinfection Guidance Manual for the LT2ESWTR, 2006. *El tiempo de contacto y la intensidad no son requeridos para el calculo de la dosis.


Oxidación y precipitación de Hierro

Oxidante
Caudal del proceso
m³/h gpm
Concentración de Fe2+
mg/L
Dosis de oxidante (como 100%)*
mg/L
kg/h lb/h
kg/día lb/día
Alcalinidad consumida
mg/L
kg/h lb/h
kg/día lb/día
Producción de lodo seco
kg/h lb/h
kg/día lb/día

*Valores estequiométricos, sin factores de seguridad. Ecuaciones de ASCE/AWWA Water Treatment Plant Design, 3rd edition, 2003.


Oxidación y precipitación del Manganeso

Oxidante
Caudal del proceso
m³/h gpm
Concentración de Mn2+
mg/L
Dosis de oxidante (como 100%)*
mg/L
kg/h lb/h
kg/día lb/día
Alcalinidad consumida
mg/L
kg/h lb/h
kg/día lb/día
Producción de lodo seco
kg/h lb/h
kg/día lb/día

*Valores estequiométricos, sin factores de seguridad. Ecuaciones de ASCE/AWWA Water Treatment Plant Design, 3rd edition, 2003.


Equilibrio del Ácido Nitroso

pH
Nitritos Totales
mg/L NO2 µmol/L
Ácido Nitroso HNO2
mg/L µmol/L
Ion Nitrito NO2-
mg/L µmol/L

Constantes de equilibrio a 25°C, pK=3.15.


Equilibrio de Fosfatos

pH
Fósforo Total
mg/L P µmol/L
Ácido Fosforico H3PO4
mg/L µmol/L
Dihidrógeno Fosfato H2PO4-
mg/L µmol/L
Fosfato de Hidrógeno HPO42-
mg/L µmol/L
Ion Fosfato PO43-
mg/L µmol/L

Constantes de equilibrio a 25°C. pK1=2.12, pK2=7.21, pK3=12.33.


Lodo generado por químicos

Caudal del proceso
m³/h gpm
Dosificación química
Sulfato de Aluminio mg/L
Sulfato Férrico mg/L
Cloruro Férrico mg/L
PAC mg/L %Al
Polímero mg/L
Turbidez eliminada
NTU
Producción de lodo seco*
kg/h lb/h
kg/día lb/día

*Valores promedios basados en datos de plantas reales. Ecuaciones de MWH, 2005, Water Treatment Principles and Design 2nd edition.


Equilibrio del Ácido Silícico

pH
Sílice total disuelta
mg/L SiO2 µmol/L
Ácido Orto Silícico Si(OH)4
mg/L µmol/L
Ion Silicato Si(OH)3-
mg/L µmol/L

Constantes de equilibrio a 25°C, pK=9.86.


Equilibrio de Sulfatos

pH
Sulfatos Totales
mg/L SO4 µmol/L
Bisulfato HSO4-
mg/L µmol/L
Sulfato SO4-2
mg/L µmol/L

Constantes de equilibrio a 25°C, pK=1.99.


Equilibrio del Sulfuro de Hidrógeno

pH
Sulfitos totales
mg/L H2S µmol/L
Sulfuro de Hidrógeno H2S
mg/L µmol/L
Ion Bisulfito HS-
mg/L µmol/L

Constantes de equlibrio a 25°C, pK=7.02.


DBO ultima

DBO en el tiempo t¹
mg/L
DBO ultima
mg/L
Tiempo²
días
Tasa de desoxigenación
1/día

¹ Usualmente la DBO5, medida en laboratorio.

² 5 días si se considera la DBO5.




Clarificadores

Tasa de aplicación superficial - circular

Caudal
m³/h gpm
Diámetro
m ft
Tasa
m³/m².h ft³/ft².h

Tasa de aplicación superficial - rectangular

Caudal
m³/h gpm
Dimensiones laterales
m ft
m ft
Tasa
m³/m².h ft³/ft².h

Tiempo de retención hidráulica - HRT

Caudal
m³/h gpm
Volumen del reactor o clarificador
ft³
Tiempo de retención hidráulica - HRT
min h

Tiempo de retención de sólidos - SRT

Caudal del sistema
m³/h gpm
Caudal de descarga de lodo
m³/h gpm
Concentración de sólidos en el reactor¹
mg/L lb/gal
Sólidos retornando del clarificador²
mg/L lb/gal
Sólidos en la agua clarificada/producto
mg/L lb/gal
Volumen del reactor
ft³
Tiempo de retención de sólidos³ (SRT)
h días

¹ Para lodos activados esto puede ser el MLVSS (sólidos suspendidos volátiles en el licor de mezcla).

² Sólidos en la corriente de recirculacion, volviendo al reactor. Para lodos activados, esta es la concentración en la corriente de recirculacion de lodo o la cantidad de sólidos en la descarga final de lodo.

³ También conocido como Tiempo de Retención Celular (TRS).




Tasa de carga de sólidos

Caudal afluente al clarificador
m³/h gpm
Sólidos afluentes¹
mg/L lb/gal
Área de la sección transversal del clarificador
ft²
Tasa de carga de sólidos
kg/(m².h) lb/(ft².h)

¹ Para lodos activados esto puede ser el MLVSS (sólidos suspendidos volátiles en el licor de mezcla). For tratamiento de aguas, son generalmente los Sólidos Totales Suspendidos (TSS).




Tasa volumétrica de carga de sólidos

Caudal de entrada
m³/h gpm
Sólidos afluentes¹
mg/L lb/gal
Volumen del clarificador/reactor
ft³
Tasa volumétrica de carga de sólidos
kg/(m³.día) lb/(ft³.día)

¹ Para lodos activados esto puede ser el MLVSS (sólidos suspendidos volátiles en el licor de mezcla) que adentran el sedimentador secundario o la carga de DBO en el tanque de aeracion. Para reactores anaerobios esta usualmente es la DQO.




Retorno de lodos activados

Caudal del sistema
m³/h gpm
Caudal de recirculación de lodo
m³/h gpm
Razón de reciclaje de lodos activados¹
%
Concentración de sólidos en el reactor²
mg/L lb/gal
Sólidos en la recirculación de lodos³
mg/L lb/gal

¹ Esta proporción puede ser calculada utilizando los caudales o las concentraciones de sólidos.

² Para lodos activados esto puede ser el MLVSS (sólidos suspendidos volátiles en el licor de mezcla)..

³ Sólidos en la corriente de lodos que vuelven al tanque de aeración.




Sedimentación discreta

Diámetro de la partícula
mm in
Densidad de la partícula
kg/m³ lb/ft³
Densidad del fluido
kg/m³ lb/ft³
Kinematic viscosity
m²/s cSt
Tasa de sedimentación*
m/h ft/h
Reynolds

*Ecuación de Stokes valida para partículas esféricas y flujo laminar (Re menor que 1).




Concentración y masa de lodos

Masa de sólidos
kg lb
Densidad de los sólidos*
kg/m³ lb/ft³
Porcentaje de sólidos
%m/m mg/L (ppm)
Volumen de lodo
gal

*El lodo biológico típico tiene una densidad de sólidos de 1550kg/m³, el lodo mineral, de estaciones de tratamiento de aguas, una densidad de 2600kg/m³.




Edad del lodo

Caudal de entrada
m³/h gpm
Cantidad de sólidos en la entrada¹
mg/L lb/gal
Sólidos suspendidos en el reactor²
mg/L lb/gal
Volumen del reactor³
ft³
Edad del lodo
h días

¹ Esto puede ser los VSS (sólidos suspendidos volátiles) o los TSS (sólidos suspendidos totales).

² Esto puede ser los MLVSS (sólidos suspendidos volátiles en el licor de mezcla) o los MLSS (sólidos supendidos totales en el licor de mezcla). Si utiliza MLVSS, la concentración en la entrad debe estar expresa como VSS.

³ Para lodos activados, el reactor es el tanque de aeración.




Finanzas

Anualidad ordinaria

Valor actual
Valor futuro
Tasa de interés
% por período
Cantidad de pagos/períodos
Importe del pago

Anualidad ordinaria: Los pagos se realizan al final de cada período con incidencia de interés compuesto.



Anualidad vencida

Valor actual
Valor futuro
Tasa de interés
% por período
Cantidad de pagos/períodos
Importe del pago

Anualidad vencida: Los pagos se realizan al comienzo de cada período con incidencia del interés compuesto.



Tasa de crecimiento anual compuesto

Valor inicial
Valor final
Cantidad de períodos
Tasa de crecimiento anual compuesto
% por año


Conversión de interés

Tasa de interés
% año
% mes
% día


Interés simple

Principal
Tasa de interés
% por período
Cantidad de períodos
Interés simple
Valor total


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