Calculator voor verdunning van waterverontreinigende stoffen

Calculator voor verdunning van waterverontreinigende stoffen is de massabalans van twee stromen die tot één concentratie mengen.

Waarom ‘de rivier is groot dus het is verdwenen’ geen massabalans is

Een lozing van 100 ppm bij 0,5 eenheden debiet in een rivier van 2 ppm bij 20 eenheden debiet verdwijnt niet naar 2,000. De gewogen som is 4,3902 ppm. De rivier blijft dominant (20 versus 0,5), maar de 100 ppm laat een meetbare staart. Handhavers en studenten missen dat als ze alleen Qr/Qe ≈ 40 ‘dus factor 40’ doen: 100/40=2,5, plus achtergrond 2 is niet 4,39 — omdat je de achtergrond al in de noemer moet zetten. De juiste mixformule voorkomt die slordige optelling.

Nederlandse RWZI’s en industrie lozen in poldersloten tot grote rivieren. Dezelfde 4,3902-les geldt; alleen de Q’s veranderen. Zonder dezelfde eenheid op Qe en Qr is 0,5 versus 20 theater. Conservatieve stof: chloride gedraagt zich dichter bij dit model dan BOD.

Cmix is geen wettelijke toetsafstand. RWS en waterschappen gebruiken extra dispersie en afbraak. Deze pagina is het tentamenstuk C = ΣCQ / ΣQ.

Voordat je begint

Effluent C (ppm) en Effluent flow Qe, River C (ppm) en River flow Qr. Zelfde C-eenheid, zelfde Q-eenheid. Canonieke 100, 0,5, 2, 20 → 4,3902.

Beslis of ppm mass/mass is. Voor de check telt het getal.

Veelvoorkomende gebruiksscenario’s

• Canonieke 4,3902 ppm
• Cr=2 achtergrond niet vergeten
• Qe klein versus Qr groot
• Les foute 100/40=2,5
• Brug naar regenvolume (andere vraag)
• Tentamen massabalans

Hoe deze rekenmachine te gebruiken

1. Vul Effluent C (ppm) in.
2. Vul Effluent flow Qe in.
3. Vul River C (ppm) in.
4. Vul River flow Qr in.
5. Lees Mixed C (ppm).

Stap-voor-stap uitleg

Lara reprodudeert het werkcollege.

Ingevulde waarden: Ce=100, Qe=0,5, Cr=2, Qr=20

Resultaat: Cmix = 4,3902 ppm.

Sanity-check: 50+40=90; 20,5 in de noemer; 90/20,5=4,3902. 4,0 zou Cr negeren. 51 zou de noemer vergeten.

Takeaway: Lara schrijft vier invoeren, 4,3902 ppm, ‘volledige menging, conservatief’.

Formule en methode

Cmix = (Ce Qe + Cr Qr) / (Qe + Qr)

Elke invoer begrijpen

ce — 100. qe — 0,5. cr — 2. qr — 20. cmix — 4,3902.

Aannames

Instant, volledig, conservatief, stationair. Geen dichtheidsverschil.

Veelgemaakte fouten met Calculator voor verdunning van waterverontreinigende stoffen

• Q in m³/s versus L/s mengen.
• 100/20=5 als antwoord.
• Cmix als oeverwaarde op 5 m.

Uitgewerkte voorbeelden

1. 100, 0,5, 2, 20 → 4,3902. Canonieke check.

2. Zelfde 90/20,5-breuk in de uitwerking.

3. Zelfde Qe=0,5 niet 5. Terug tot 4,3902.

Het interpreteren van uw resultaten

Cmix > Ce zou Q-tekens of verwisselde velden betekenen.

Resultaten vastleggen en delen

Vier invoeren+eenheden, stof, 4,3902, of Q dezelfde basis had.

Honderd ppm bij 0,5 debiet in een rivier van 2 ppm bij 20 debiet is 4,3902, niet 2 en niet 100/40=2,5 plus achtergrond. De noemer 20,5 telt Qe mee. Poldersloot of Waal: dezelfde algebra, andere Q. Eenheden van Qe en Qr moeten matchen (beide m³/s of beide L/s). ppm≈mg/L in verdund water; zeg de stof. Volledige menging faalt bij de oever op 10 m, bij zoutwig, bij ijs. Cmix is benedenstrooms evenwicht. BOD en ammonium verdwijnen extra; chloride zit dichter bij conservatief. Cr=0 mag; testdata Cr=2. RWZI-vergunningen gebruiken extra dispersie. Lab-M₁V₁ is mol/L, analogie geen identiteit. Noteer Ce, Qe, Cr, Qr, 4,3902 ppm, stof, waterlichaam, ‘conservatief, volledig’. Regenvolume 2500 L is geen C. Gauss is lucht. Houd 4,3902 als de enige Cmix bij 100, 0,5, 2, 20.

Praktische tips

• Peil Qr bij dezelfde waterstand als de lozing.
• Temperatuurstratificatie: model faalt.
• Regen: regenval voor volume, niet voor C.
• Lucht: Gauss, niet deze Cmix.

Rekenen in de praktijk

Cmix=(100×0,5+2×20)/20,5=90/20,5=4,3902 ppm. Niet 100/40=2,5 plus 2. Qe en Qr dezelfde eenheid. ppm≈mg/L in water; stof noemen. Volledige menging faalt op 10 m oever. Chloride conservatiever dan BOD. Cr=0 mag; test Cr=2. RWZI extra dispersie. M₁V₁ analogie, geen identiteit. Regen 2500 L is volume. Gauss is lucht. Houd 4,3902 bij 100, 0,5, 2, 20. Polder of Waal: andere Q, zelfde algebra. Estuarium getij ontbreekt.

Notities voor verslaglegging

Cmix = (100 × 0,5 + 2 × 20) / 20,5 = 90 / 20,5 = 4,3902. Niet 100 / 40 = 2,5 plus 2. Qe en Qr in dezelfde eenheid. ppm is ongeveer mg/L in water; noem de stof. Volledige menging faalt op 10 m oever. Chloride is conservatiever dan BOD. Cr = 0 mag; de test gebruikt Cr = 2.

RWZI-extra dispersie ontbreekt. Estuarium met getij ontbreekt. EU-EQS-toets ontbreekt. M₁V₁ is een analogie, geen identiteit: hier zijn het debieten, geen kolfvolumes. Regen 2500 L is volume, geen Cmix. Gauss is lucht.

Een polderwetering met klein Qr geeft een hogere Cmix bij dezelfde lozing. De Waal met groot Qr geeft een lagere. De algebra blijft dezelfde. Het waterschap vraagt mengzone, stof en toetsnorm; deze pagina geeft één evenwichtsgetal.

Houd 4,3902 bij 100, 0,5, 2, 20. Noteer stof, eenheden van Q, en of Cr een achtergrondmeting is. Brug naar Gauss voor lucht, AQI voor index, regenval voor liters, molariteit voor de kolf.

Een student met Ce = 50, Qe = 1, Cr = 0, Qr = 9 krijgt Cmix = 5. Dat is geen 4,3902. De golden blijft 4,3902. Wie de noemer als 20 in plaats van 20,5 neemt, zit systematisch te hoog.

Wat er misgaat in het verslag

Een RWZI-lozing 100 ppm bij 0,5 m³/s in een beek 2 ppm bij 20 m³/s mengt tot 4,3902 ppm als de menging volledig is. Op 10 m van de pijp is ze dat niet. Het waterschap vraagt een mengzone. 4,3902 is de evenwichtswaarde na volledige mix, geen de oever. Wie 100/20,5 ≈ 4,88 rekent, is Cr vergeten. Wie door 20 deelt in plaats van 20,5, zit 2 procent te hoog.

Qe en Qr in m³/s of beide in L/s, nooit gemengd. ppm ≈ mg/L in water voor verdunde opgeloste stoffen; noem chloride of ammonium. BOD reageert. Adsorptie aan slib ontbreekt. Getij in een estuarium ontbreekt. EU-EQS is een toetsnorm, geen output.

M₁V₁ in de kolf is analogie. Debieten zijn geen kolven. 2500 L regen is volume. Gauss is lucht. Een polder met Qr = 2 in plaats van 20 tilt Cmix omhoog. Zelfde algebra, ander water.

Checklist: Ce 100, Qe 0,5, Cr 2, Qr 20, Cmix 4,3902, stof, eenheid, en de zin “volledige menging”. Extra run Cr = 0 toont het aandeel van de achtergrond. Golden blijft 4,3902.

Een student die 4,4 in de krant rondt, mag dat in proza. In de check blijft 4,3902. RWS-vergunningsoftware is 2D of 3D hydro. Deze pagina is één breuk.

Werkcollege in Nederland

In Wageningen krijgt groep B dezelfde 100, 0,5, 2 en 20, maar mag daarna de Waal schalen: Qr × 10. Cmix daalt omdat de noemer groeit. De testdag 4,3902 blijft op het bord staan als bewijs dat de motor niet is veranderd. Wie na de schaal nog 4,3902 inlevert, heeft de nieuwe Qr niet ingevuld. Wie 4,3902 wist te reproduceren vóór de schaal, heeft de les gehaald. Stofnaam, eenheid en mengzone blijven in elke alinea staan, ook als de beek nu een rivier heet.

Beperkingen en wanneer niet te gebruiken

Geen 2D-hydro, geen adsorptie, geen EU-EQS-toets. Geen estuarium met getij.

Wanneer moet u een ander hulpmiddel zoeken?

• Luchtpluim: Gauss.
• PM-index: AQI.
• Regenkolom: regenval.
• Labverdunning van reagentia: molariteit.