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Tick a contaminant that your influent contains. The treatment-train output below adds the pre-treatment or polishing module with sizing math.Cochez un contaminant présent dans votre influent. Le module de pré-traitement ou polissage et son dimensionnement apparaîtront ci-dessous.
Volume of the aerated zone is sized either by food-to-microorganism (F:M) ratio or by minimum hydraulic retention time (HRT) — the design uses the larger of the two with a safety margin.Le volume de la zone aérée est dimensionné soit par le rapport F:M (substrat / biomasse), soit par le temps de séjour hydraulique (HRT) minimum — la conception retient la plus grande valeur avec une marge de sécurité.
The food-to-microorganism ratio drives bioreactor volume. Lower F:M → larger volume → longer SRT → more complete biological treatment but more sludge wasting.Le rapport F:M détermine le volume du bioréacteur. Plus le F:M est faible → plus grand volume → plus long SRT → traitement biologique plus complet mais plus de purge de boues.
| Var | DescriptionDescription | TypicalTypique |
|---|---|---|
| V | Aerated volumeVolume aéré | m³ |
| Q | Daily flowDébit journalier | m³/d |
| BOD₅ | Influent BODDBO₅ influent | 200 – 5000 mg/L |
| F:M | kg BOD / kg MLVSS·d | 0.05–0.15 ext. aer · 0.2–0.6 conv. |
| MLVSS | ≈ 0.75 × MLSS | 70–80 % of MLSS |
A minimum HRT acts as a floor on volume. Sanitary MBR: 6–8 h. High-BOD industrial: 12–24 h to allow biological reactions to complete.Un HRT minimum sert de plancher au volume. MBR sanitaire : 6–8 h. Industriel à forte DBO : 12–24 h pour permettre l'achèvement des réactions biologiques.
Take the larger of the two volumes and add a 10 % margin for influent variability, future loading growth, and unmodeled effects.Retenir le plus grand des deux volumes et ajouter une marge de 10 % pour la variabilité de l'influent, la croissance future de la charge et les effets non modélisés.
HRT is the time the water spends in the tank. SRT (sludge retention time / mean cell residence time) is the time the biomass stays in the system — controlled by the wasting rate. Long SRT enables nitrification and slow-grower communities.Le HRT est le temps que l'eau passe dans le bassin. Le SRT (temps de séjour des boues) est le temps que la biomasse reste dans le système — contrôlé par le taux de purge. Un SRT long permet la nitrification et les communautés à croissance lente.
Total oxygen demand is the sum of carbonaceous demand (BOD removal), nitrogenous demand (ammonia oxidation), and endogenous respiration (cell maintenance). Field oxygen transfer is degraded by α, β, F, temperature, and altitude.La demande totale en oxygène est la somme de la demande carbonée (élimination DBO), la demande azotée (oxydation NH₄), et la respiration endogène. Le transfert réel est dégradé par α, β, F, la température et l'altitude.
a ≈ 1.0–1.5 kg O₂ per kg BOD removed (≈ 1.1 typical for activated sludge). Higher for slow-growth conditions, lower if much of the BOD ends up as cell mass.a ≈ 1,0–1,5 kg O₂ par kg DBO éliminée (≈ 1,1 typique pour boues activées).
The 4.57 factor comes from the stoichiometry: 4.57 kg O₂ are needed to oxidize 1 kg of ammonia-N to nitrate (NH₄⁺ + 2 O₂ → NO₃⁻ + H₂O + 2 H⁺).Le facteur 4,57 vient de la stœchiométrie : 4,57 kg O₂ sont nécessaires pour oxyder 1 kg d'azote ammoniacal en nitrate.
k_d ≈ 0.04–0.08 d⁻¹ at 20 °C, typically 0.06. The Arrhenius correction θ = 1.04 captures temperature sensitivity. The 1.42 factor converts VSS oxidized to O₂ equivalent.k_d ≈ 0,04–0,08 j⁻¹ à 20 °C, typiquement 0,06. La correction d'Arrhenius θ = 1,04 capture la sensibilité à la température.
Polynomial fit for DO saturation in clean water from 0–40 °C. Cs(20 °C) ≈ 9.09 mg/L. Lower at higher temperatures.Régression polynomiale pour la saturation OD en eau propre de 0–40 °C. Cs(20 °C) ≈ 9,09 mg/L.
z = elevation in meters. At 500 m the ratio is ~0.94 — DO saturation drops by 6%. At 2000 m, ~0.78.z = altitude en mètres. À 500 m le ratio est ~0,94 — la saturation OD baisse de 6 %.
α (alpha): wastewater vs. clean water transfer (0.4–0.7 fine bubble, 0.5–0.6 typical MBR). β (beta): solubility ratio (0.95 typical). F: fouling factor (0.85–0.95). C_L: operating DO setpoint (typ. 2.0 mg/L).α : transfert eau usée vs. eau propre (0,4–0,7 fines bulles). β : ratio de solubilité (0,95). F : facteur de colmatage (0,85–0,95). C_L : consigne OD (typ. 2,0 mg/L).
Roughly 280 Nm³ air per kg O₂ divided by the standard oxygen transfer efficiency. SOTE typical 25–35 % for fine bubble at 5 m depth; derate 30 % for MBR fouling → effective 18–24 %.Environ 280 Nm³ d'air par kg O₂ divisé par l'efficacité de transfert. SOTE typique 25–35 % pour bulles fines à 5 m de profondeur ; réduire de 30 % pour colmatage MBR.
Membrane area is sized from the net design flux, with a fouling derate and a peak-day-with-one-train-out check. The larger of the two governs the total installed area.La surface membranaire est dimensionnée à partir du flux net de conception, avec une réduction pour colmatage et une vérification jour-de-pointe-avec-un-train-hors-service.
User flux is derated by the fouling allowance (typically 20 %). J_net typical (LMH): 10–25 sanitary hollow fiber, 8–15 industrial, 15–30 SiC ceramic flat-sheet, 12–22 ceramic tubular.Le flux est réduit par l'allocation de colmatage (typiquement 20 %). J_net typique (LMH) : 10–25 fibre creuse sanitaire, 8–15 industriel, 15–30 SiC céramique plat.
Q is in m³/d, J in LMH (L/m²/h). The 1000/24 converts m³/d to L/h.Q en m³/j, J en LMH. Le 1000/24 convertit m³/j en L/h.
N = total trains. With 1 train out for cleaning, the remaining (N−1) trains must handle Q_peak. This sets the redundancy-required total area.N = nombre total de trains. Avec 1 train hors service pour nettoyage, les (N−1) trains restants doivent absorber Q_peak.
TMP normal: 0.1–0.3 bar. Fouling alert: TMP > 0.5 bar or permeability < 50 % of baseline → schedule CIP.TMP normal : 0,1–0,3 bar. Alerte colmatage : TMP > 0,5 bar ou perméabilité < 50 % du baseline → planifier NEP.
In CAS systems, separation is by gravity sedimentation instead of membrane filtration. Clarifier sizing is driven by surface overflow rate (SOR) and solids loading rate (SLR).Dans les systèmes BA conventionnels, la séparation se fait par décantation gravitaire au lieu de filtration membranaire. Le dimensionnement du décanteur est dicté par la charge hydraulique surfacique et la charge solide.
SOR typical: 16–32 m³/m²·d for secondary clarifiers. Lower SOR for cold-weather or poorly settling sludge. Sized on peak flow, not average.SOR typique : 16–32 m³/m²·j pour décanteurs secondaires. Plus bas pour temps froid ou boues à mauvaise décantabilité.
Max SLR: 5–7 kg/m²·h. The clarifier must handle the total solids flux of mixed liquor + return sludge, not just the influent flow.SLR maximum : 5–7 kg/m²·h. Le décanteur doit gérer le flux solide combiné liqueur mixte + boues recirculées.
SVI < 100 mL/g : excellent. 100–150 : acceptable. > 150 : bulking — investigate filaments (Microthrix, Nocardia). High SVI forces larger clarifier or RAS rate.SVI < 100 mL/g : excellent. 100–150 : acceptable. > 150 : foisonnement — vérifier filaments.
Y (true yield) ≈ 0.4–0.6 kg VSS/kg BOD for heterotrophs. Y_obs drops with longer SRT due to endogenous decay. Typical Y_obs: 0.25–0.35 (extended), 0.45–0.55 (conventional).Y (rendement vrai) ≈ 0,4–0,6 kg MVES/kg DBO. Y_obs diminue avec SRT plus long.
For MBR, X_WAS ≈ MLSS (no thickening). For CAS wasting from RAS, X_WAS is the RAS concentration (typ. 8000–12000 mg/L).Pour MBR, X_WAS ≈ MLSS (pas d'épaississement). Pour BA purgeant via RAS, X_WAS est la concentration des boues recirculées (typ. 8000–12000 mg/L).
MBR: 3–5× (high MLSS in membrane tank). CAS: 0.5–1.5× typical, up to 2× during high-flow events.MBR : 3–5× (forte MLSS dans le bassin membranaire). BA : 0,5–1,5× typique.
M in kg/d, V in m³/d at 1 % dry solids. Multiply M_sludge by ~0.6–0.8 for ash + non-biological inerts to estimate total wet sludge.M en kg/j, V en m³/j à 1 % de matière sèche.
Al:P ratio: 1.5–2.5 g/g for moderate removal, 3–4 g/g for < 0.1 mg/L effluent. The 11 factor converts mg P removed to mg alum needed.Ratio Al:P : 1,5–2,5 g/g pour élimination modérée, 3–4 g/g pour effluent < 0,1 mg/L.
Fe:P ratio: 2.5–4.5 g/g. Generates slightly more sludge than alum but cheaper. Adjust pH (FeCl₃ acidic).Ratio Fe:P : 2,5–4,5 g/g. Génère un peu plus de boues que l'alun mais moins cher.
Each kg of NH₄-N nitrified consumes 7.14 kg of alkalinity as CaCO₃. Maintain residual alkalinity > 50 mg/L; supplement with caustic (NaOH) or lime if needed.Chaque kg de NH₄-N nitrifié consomme 7,14 kg d'alcalinité en CaCO₃. Maintenir une alcalinité résiduelle > 50 mg/L.
Rough estimate for monthly recovery CIP at 500–1000 mg/L NaOCl. Citric acid CIP roughly half the volume, quarterly cadence.Estimation approximative pour CIP de récupération mensuel à 500–1000 mg/L NaOCl.
Equations and sizing rules for the 9 pre/post-treatment modules in the Design tab. Each module is independent and can be enabled by ticking its checkbox in the “Specialty contaminants” section.Équations et règles de dimensionnement pour les 9 modules de pré/post-traitement de l'onglet Conception. Chaque module est indépendant et activable via sa case à cocher dans la section « Contaminants spécifiques ».
Hydraulic loading rate HLR typ. 3–8 m³/m²·h. Air-to-solids ratio drives bubble-particle attachment efficiency. FeCl₃ 30–80 mg/L + cationic polymer 0.5–2 mg/L for coagulation. Saturator pressure 4–6 bar. Float sludge ≈ 3 % TS.Charge hydraulique HLR typique 3-8 m³/m²·h. Ratio air/solides détermine l'efficacité d'attachement bulle-particule. FeCl₃ 30-80 mg/L + polymère cationique 0,5-2 mg/L. Pression saturateur 4-6 bar. Boues flottées ≈ 3 % MS.
Optimal precipitation pH varies by metal: Cu 8.5-9 · Zn 9-10 · Cr(III) 8-9 (Cr(VI) needs sulfite reduction first) · Ni 9-10 · Pb 9-10 · Cd 10-11 · Hg → sulfide. Sludge classified hazardous under RCRA / Loi Q-2 r.6, requires dewatering + secure disposal.pH optimal de précipitation varie selon le métal : Cu 8,5-9 · Zn 9-10 · Cr(III) 8-9 (Cr(VI) requiert réduction sulfite préalable) · Ni 9-10 · Pb 9-10 · Cd 10-11 · Hg → sulfure. Boues classées dangereuses selon RCRA / Loi Q-2 r.6.
Empty-bed contact time (EBCT) typical 10–30 min. Carbon usage rate (CUR) depends on the Freundlich/Langmuir isotherm of the target compound. Lead-lag config (2 beds in series) provides breakthrough safety: lag bed catches what lead bed misses. Replace lead when effluent rises; rotate lag → lead.Temps de contact en lit vide (TCBV) typique 10-30 min. Le taux d'usage du charbon (CUR) dépend de l'isotherme Freundlich/Langmuir du composé cible. Configuration lit en série (2 lits en série) pour sécurité percement.
Two-stage to avoid CNCl gas release (volatile, toxic). Maintain pH ≥ 10 in stage 1 with NaOH. Stage-2 acid (HCl/H₂SO₄) to drop pH to 8 for full destruction. Contact times: 30 min stage 1 · 45 min stage 2. ORP probes confirm completion.Deux étages pour éviter le dégagement de CNCl gazeux (volatil, toxique). Maintenir pH ≥ 10 en stage 1 avec NaOH. Acide en stage 2 pour pH 8. Temps de contact : 30 min stage 1 · 45 min stage 2. Sondes ORP confirment la complétude.
Practical dose 1.5–2.5 × stoich for kinetics + competing oxidant demand. Fe²⁺ catalyst 1–5 mg/L accelerates reaction (Fenton-like). Optimal pH 7–9. Reactor HRT 15–30 min. Alternatives: air stripping (H₂S gas to scrubber) at pH < 6 — less common due to gas handling.Dose pratique 1,5-2,5× stœchio pour cinétique + demande compétitive. Catalyseur Fe²⁺ 1-5 mg/L accélère la réaction (type Fenton). pH optimal 7-9. TRH réacteur 15-30 min.
Phenol is biodegradable but inhibitory to standard heterotrophs above ~200 mg/L. Pseudomonas, Rhodococcus, Acinetobacter strains acclimate to 1500-2000 mg/L. Long HRT (24-48 h) for adapted bio. Above 2000 mg/L, solvent extraction (e.g., isopropyl ether, MIBK) is cheaper than diluting the bio reactor.Le phénol est biodégradable mais inhibiteur au-dessus de ~200 mg/L. Souches Pseudomonas, Rhodococcus, Acinetobacter s'acclimatent à 1500-2000 mg/L. TRH long (24-48 h) pour bio adapté. Au-dessus de 2000 mg/L, extraction par solvant moins chère que diluer le bio.
Stoichiometric Ca:F mass ratio = 1.05:1. Practical 2-3 × excess drives F below Ksp limit. For F < 2 mg/L, add alum co-precipitation (Al-F complexes) as polishing step. Sludge ≈ 3 kg dry / kg F removed. pH 11 stage 1, settle to pH 8 stage 2.Ratio stœchio Ca:F en masse = 1,05:1. Pratique excès 2-3× pour passer sous Ksp. Pour F < 2 mg/L, ajouter co-précipitation à l'alun (complexes Al-F). Boues ≈ 3 kg sec / kg F éliminé.
EBCT short (2-4 min) for IX, longer (5-15 min) for GAC. IX outperforms GAC for short-chain PFAS (PFBA, PFBS) due to selective resin chemistry. GAC adsorbs long-chain (PFOA, PFOS) well. Foam fractionation concentrates PFAS into a foamate stream for downstream destruction (incineration, SCWO, plasma). No regen for single-use IX; spent media is hazardous waste.TCBV court (2-4 min) pour IX, plus long (5-15 min) pour CAG. L'IX surpasse le CAG pour les PFAS à chaîne courte (PFBA, PFBS). Le CAG adsorbe bien la chaîne longue (PFOA, PFOS). Le fractionnement par mousse concentre les PFAS pour destruction en aval. Pas de régénération pour IX à usage unique.
All AOPs generate •OH radical — the most powerful oxidant available in water (E° = +2.8 V). Targets micropollutants resistant to bio (NDMA, EDCs, pharmaceuticals, 1,4-dioxane, MTBE). O₃ dose typ. 2–10 g O₃/g COD removed. Peroxone fastest •OH yield. UV/H₂O₂ best when water has low O₃ demand. Fenton produces iron sludge — only acidic conditions (pH 3–4).Tous les POA génèrent le radical •OH — l'oxydant le plus puissant en eau (E° = +2,8 V). Cible micropolluants résistants au bio (NDMA, perturbateurs endocriniens, médicaments, 1,4-dioxane, MTBE). Dose O₃ typ. 2-10 g O₃/g DCO éliminée. Peroxone : meilleur rendement •OH. UV/H₂O₂ optimal quand l'eau a une faible demande O₃. Fenton produit des boues ferreuses — uniquement conditions acides (pH 3-4).
| Constant | Value | Use |
|---|---|---|
| 4.57 | kg O₂ / kg NH₄-N | Nitrification stoichiometryStœchiométrie nitrification |
| 7.14 | kg CaCO₃ / kg NH₄-N | Alkalinity consumed in nitrificationAlcalinité consommée en nitrification |
| 1.42 | kg O₂ / kg VSS | Oxidation of biomass to CO₂Oxydation de la biomasse en CO₂ |
| 2.86 | kg O₂ / kg NO₃-N | O₂ equivalent of nitrate for denitrification creditÉquivalent O₂ du nitrate (crédit de dénitrification) |
| 1.04 | θ (Arrhenius) | Endogenous decay k_d temperature correctionCorrection de température pour k_d endogène |
| 1.103 | θ (Arrhenius) | Nitrification rate temperature correctionCorrection de température pour nitrification |
| 0.75 | MLVSS / MLSS | Typical VSS fraction in mixed liquorFraction MVES typique |
Industrial wastewaters (food, pulp, refinery) are frequently nutrient-limited. If BOD:N > 20 or BOD:P > 100, supplement with urea or phosphoric acid. Otherwise filamentous bulking dominates.Les eaux usées industrielles sont souvent limitées en nutriments. Si BOD:N > 20 ou BOD:P > 100, supplémenter avec urée ou acide phosphorique.