污水厂里的计算第一篇----常用单位的换算
作为一个污水厂的运营管理人员来说，大部分时间都在和污水处理设施设备打交道，作为污水处理的核心的活性污泥，由于活性污泥中的微生物种类繁多，污水处理的环境条件又及其复杂，现阶段还无法用一个准确的公式计算活性污泥的运行状况，所以在污水处理的管理人员中，大部分还是凭以往的运行经验和感觉在管控污水厂的运行，这种方式的实效一般总是时好时坏，不可控的因素更多一些。
随着外界环境对污水处理厂的监管要求越来越高，污水厂的运行越来越需要更精准的管理，不论从对污水处理的稳定达标，活性污泥的良好的运行状态，加药运行成本的管控上，都需要更准确的数据和计算来支持运营管理人员的管理思路，公众号从这一篇开始，会用几篇内容对污水处理中的一些计算进行介绍，从数字的计算的角度来描述污水厂的运行。
污水厂的计算包含很多种类，但是大部分计算都是在设计中使用的，对于生物池的容积大小，污水的停留时间，回流比的确定，水泵扬程的确定，曝气量的确定，构筑物高差的设定等等都是在设计的时候需要进行计算和校核的数据，在运营管理中这些计算反而比较少。运营管理中更多的计算来自药剂的投加量的计算，碳源的补充量的计算，曝气风量的计算，电单耗、药单耗的计算，运行成本的计算等等。这些计算更多的服务于污水处理厂的日常管理和成本运行，公众号的这一个系列，也主要是介绍这些计算，对于污水处理设计中的计算做一些简单的介绍，但不会深入展开讨论，以后会根据整个公众号文章的深入程度，酌情开展这部分内容的讨论的。
在污水处理中的一些计算其实并不是很复杂，都比较简单，但是最让人头疼的是单位的换算和进制的变化。在介绍水处理的计算之前我们先来对污水处理中的单位进行一个全面的介绍，在今后的计算中，需要大量的使用单位的换算，所以彻底了解清楚水处理中的单位是非常必要的。
首先看体积单位。污水厂内需要大量的体积单位进行统计和计算，生产中的大部分计算的难点都来自于体积之间的换算，经常出错也来自于体积之间的变化。我们来看看污水厂里常用的体积的单位：立方米m3，升l，毫升ml。
1m3=1000l=1000000ml
这里要注意一点，因为水的比重是1.0，所以M3常被称为吨，l常被称为公斤，ml常被称为g。在污水厂的实际工作中，经常会有用重量单位和这个体积单位直接替换的现象出现，但是需要记住的是，这个情况仅能适用于水的统计，其他的比重不为1.0的不能用互相替换，需要用比重进行换算才可以。污水厂中的泥饼的重量就不能简单的用体积和重量直接换算，需要对污泥泥饼的比重进行检测，才能通过泥饼的质量（或体积）计算泥饼的体积（或质量）。
再来看污水厂中常用的流量单位，流量，是指单位时间内流经封闭管道或明渠有效截面的流体量，又称瞬时流量。当流体量以体积表示时称为体积流量；当流体量以质量表示时称为质量流量。单位时间内流过某一段管道的流体的体积，称为该横截面的体积流量。简称为流量，用Q来表示。在不同的场合中会采用不同的流量单位的表述，我们来一个个的看这些不同的表述；
1、m3/d，这个是“立方米每天”，因为水的比重是1.0，所以1立方米水基本就是一吨，所以有时候也直接称为“吨每天”，这个单位经常用于污水厂日处理能力也就是每天处理水量的描述，一般会说多少这个污水厂的处理能力是“多少吨每天”，对于中大型的市政污水厂大部分时间会说“多少万吨每天”。
2、m3/h，这个单位是“立方米每小时”，或者被称为“吨每小时”，这个单位经常用于大型的水泵流量描述，以及曝气风机的曝气量的描述等。比如污水提升量是300m3/h，污泥回流量260m3/h，污泥排放量，曝气风量90m3/h这些都会用到这个单位。
3、l/h，这个单位是“升每秒”，这个单位常用于流量较小的水泵的描述，比如一些加药泵，特别是污泥脱水车间的絮凝剂加药螺杆泵，消毒间的消毒剂的隔膜计量泵等等。常用的就是加药量300l/h这样的说法。
4、l/s，这个单位是“升每秒”，这个单位却不是用于更小的水泵的描述，而是用大型水泵的瞬时流量的统计，这个单位常见在各类流量计的数据显示上，特别是水泵的流量计，鼓风机的风量表的显示。
这四种是在污水厂里常用的流量单位，由于各种场合使用的这个流量单位不同，在实际运行中，往往要把各种不同场合的流量统一到同一个单位进行计算，所以这些单位之间的换算就是非常重要的，我们来看看这些流量单位之间的换算：
1M3/d=（1/24）m3/h=（1000/24）l/h=（1000/24*3600）l/s
1M3/d=0.417m3/h=41.67l/h=0.0116l/s
倒过来的就是：1l/s=3600l/h=3.6m3/h=86.4m3/d
流量单位在污水处理中实际应用的比较多，特别是水泵的流量在实际的运行中经常在不断的换算，所以对于这个单位的换算的数据，大家可以做下纪录，在日常的运营中可以随时应用。
最后来看在污水厂里最让运行人员头疼的单位：浓度单位，浓度指某物种在总量中所占的分量。因为在不同的场合下，浓度有不同的表述，特别是一些化工产品的标识单位，大部分和我们常用的单位不一样，所以在工作实际中要不断的进行换算，这也就是我们运行人员最为头疼的一件工作。我们今天就来看看这些浓度单位。
常用的浓度表示法有：质量百分浓度，体积百分浓度，质量体积浓度，百万分浓度，质量摩尔浓度，体积摩尔浓度等等。在污水厂里中常用的单位有是质量百分浓度，和百万分浓度。质量和体积的摩尔浓度主要在化学中常用，在污水厂中应用较少，今天就不讨论了。下面我们来看污水厂常用的几个单位：
1、质量-体积浓度：用单位体积（1立方米或1升）溶液中所含的溶质质量数来表示的浓度叫质量-体积浓度，以mg/L表示。例如，1升污水中CODcr质量为240毫克，则CODcr的浓度为240毫克/升（mg/L）。这个单位在描述污水浓度的时候是最常用的一个单位，一般成为浓度单位。污水水质的绝大部分的指标都是用这个单位进行描述的。
这个单位是mg/L，主要来自于化学实验的检测数据，但是实际的生产应用中，经常需要和实际的水量进行计算，比如在TP的药剂的投加，碳源的投加等计算中，都要变换成m3的进制进行计算，我们来看看这个单位的换算。
1mg/L=1g/m3=0.001Kg/m3
1kg/m3=1000g/m3=1000mg/L
2、质量浓度（质量分数，m/m）：指每固定克数的溶液中溶质的质量（以克计）。
质量浓度=(溶质质量(g))/溶液质量(g)) =溶质质量(g))/(溶质质量(g)+溶剂质量(g))
这个在药液的配比中会经常用到，比如脱泥车间的絮凝剂的配置，PAC的药液配置等等，这些都是需要用质量浓度来进行的。在实际的运行中，由于溶质的量相对于溶液的量较小，一般会用百分比浓度和千分比的浓度来进行统计，比如絮凝剂的千分之三的配比浓度，就是每千克絮凝剂的药液中含有3克的絮凝剂。由于溶质的量较少，我们一般都会直接用溶剂也就是水的质量代替溶液的质量，虽然存在一定的误差，但在实际中由于计算简单，经常会这样简化计算。
由于水的比重，同样这里的质量浓度也可以直接换成质量体积浓度，每千克的水就直接换算成升l，一般配置药剂都会以立方米，也就是吨进行配置，因此常用的质量单位就是Kg/吨。
3、百万分浓度（ppm）：指每一千克溶液所含的溶质质量（以毫克计）。
百万分浓度=溶质的质量(mg)/溶液的质量(kg)。
这个单位适用于消毒剂的投加，或者极少量的药剂投加，比如PH调节的酸碱的投加等，这个单位和其他单位的换算较少，因此不做过多的讨论。