這個計算器能做什麼
容積負荷率（也就是以體積為基準的水力負荷率）代表沉澱池內的水量每天被整池換過幾次。它是檢視沉澱池（澄清池）設計最快的體檢指標之一：水若在池中跑得太快，膠凝後的膠羽根本來不及沉降到污泥區，就會被帶出而衝擊後端濾池。本工具採一致的 SI 單位（公尺與立方公尺／日），純粹是水力學計算而非任何國家的法規條文，因此在各地皆可通用；不過設計標準與驗收門檻仍請依所在地規範（例如台灣自來水或污水處理設施設計準則）辦理。
計算公式
令 Q 為進流量（m³/日），L、W、D 分別為池的長、寬與側水深（公尺），池體積為 V = L × W × D：
結果的單位為 day^{-1}（每日次數）。其倒數即為理論停留時間 t = 24/VLR 小時。計算器同時提供表面溢流率 v_o = Q/(L × W)，也就是顆粒必須超過此沉降速度才能被有效攔截。
使用方式
依序輸入池的內側長度、寬度與側水深，再填入平均設計進流量。請務必填「水深」而非池壁高度——出水面以上的乾舷並不屬於有效容積。若你已知池體積，也可以輸入任何相乘後等於該體積的尺寸組合。
實例試算
某矩形沉澱池長 30 公尺、寬 10 公尺、水深 4 公尺，處理水量為 6,000 m³/日。
兩項數值都落在常見的設計範圍內，代表此池對該流量而言尺寸足夠。
沉澱盆地的典型設計範圍
沉澱盆地的尺寸主要由表面溢流率(SOR)和停留時間決定；容積負荷率(VLR)只是停留時間的倒數，以每天表示。如果停留時間t以小時為單位，則
下面的範圍是來自廣泛使用的北美設計參考資料的典型值。它們是工程指導，而非法律：工廠所在司法管轄區的監管最低值總是優先於典型值。例如，在美國，美國水廠推薦標準(大湖–上密西西比河委員會的「十州標準」)為飲用水澄清器設定了最低停留時間，許多州將其採納為可執行規則；其他國家適用他們自己的規範(例如歐洲的EN標準和國家供水機構規則)，因此下面的數值不應被理解為通用。
| 盆地類型 | 停留時間t(小時) | VLR = 24/t (天⁻¹) | 表面溢流率(m³/m²·天) | SOR (gpd/ft²) | 堰負荷(m³/m·天) | 流量基礎 | 典型來源 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 常規矩形澄清器，水處理(混凝/絮凝後) | 2–4 | 6–12 | 20–40 | ≈490–980 | ≈150–300 | 設計(最大日)流量 | 十州標準；MWH的《水處理：原理與設計》 |
| 上流/固體接觸(污泥毯)澄清器 | 1–2(軟化)至 2–4(濁度去除) | 6–24 | 35–60 | ≈860–1,470 | ≈150–260 | 設計(最大日)流量 | 十州標準；MWH |
| 市政廢水一級沉澱池 | 1.5–2.5 | ≈10–16 | 30–50(平均)；80–120(峰值) | ≈740–1,230 平均 | ≈125–500 | 平均流量，在峰值時間檢查 | Metcalf & Eddy，《廢水工程》；WEF MOP 8 |
| 常規活性污泥之後的二級澄清器 | 1.5–2.5 | ≈10–16 | 16–28(平均)；40–48(峰值) | ≈390–690 平均 | ≈125–375 | 平均流量，在峰值時間檢查 | Metcalf & Eddy；WEF MOP 8 |
| 高速管型或板式(層流)沉澱器 | 0.2–0.5(僅盆地) | ≈48–120 | 40–80(在設計面積上) | ≈980–1,960 | ≈150–300 | 設計(最大日)流量 | MWH；十州標準高速率規定 |
閱讀表格：
- 平均與峰值基礎很重要。廢水澄清器溢流率通常以平均日流量報告，在峰值小時流量時有單獨的更高允許值；水處理澄清器通常按工廠的設計最大日流量評級，因此沒有單獨的峰值寬限。將計算的VLR與錯誤的基礎進行比較，可能會使相容的盆地顯示超載，反之亦然。
- 從VLR角度來看，高速率沉澱器看起來很極端因為沉澱容積被板或管細分：有效沉澱面積是設計面積的許多倍，因此非常短的停留時間仍然是足夠的。不要直接將層流沉澱器的VLR與常規澄清器的VLR進行比較。
- 污泥毯深度、水溫(冷水粘度更高，沉澱更慢)和上游絮凝質量都在這些範圍內改變實際限制。
解釋您的容積負荷率
容積負荷率和理論停留時間是同一數字的兩個視圖：
容積負荷率12 天⁻¹表示盆地內容理論上每天更換12次—名義停留時間為2小時。
每個範圍表示什麼
| 範圍 | 停留時間 | VLR (天⁻¹) | 它實際表示什麼 |
|---|---|---|---|
| 低負荷 | > 6 小時 | < 4 | 盆地相對於當前流量很大—通常是以低於設計流量運行的超大規模裝置，或正在運行太多裝置。長時間停留促進污泥毯中的厭氧條件：腐敗、氣味和硫化氫。在硝化廢水中，毯中的反硝化產生氮氣，使污泥浮到表面。低速度也會導致死區發展，因此許多額外體積不進行沉澱工作。 |
| 典型 | ≈ 1.5–4 小時 | ≈ 6–16 | 與常規澄清器的設計範圍一致的週轉。確認盆地容積與流量在預期的關係中—它本身並不確認出水質量。 |
| 高負荷 | < 1.5–2 小時 | > 12–16 | 沉澱速度低於臨界速度v_0的顆粒與出水一起逃逸。在水處理中，這意味著絮凝體夾帶到過濾器中：更短的過濾運行、更頻繁的反洗和最終濁度突破。在二級澄清器中，這意味著固體損失和上升的出水TSS。僅可接受用於高速率沉澱器或專門為其設計的盆地。 |
為什麼VLR和表面溢流率必須一起閱讀
它們回答不同的問題。根據Hazen的溢流率理論，理想的矩形盆地捕獲沉澱速度超過臨界速度的每個離散顆粒，該臨界速度等於表面溢流率：
注意缺少什麼：深度。對於離散的、非絮凝顆粒，捕獲效率取決於表面積，而不是體積—具有相同設計面積的淺寬盆地和深窄盆地在理論上去除相同的顆粒。VLR控制問題的另一半。由於SOR/VLR只是盆地深度，VLR表示絮凝的接觸時間、液壓浪湧的緩衝和污泥毯的儲存空間。盆地可以達到其SOR目標，但由於停留時間太短而無法使絮凝體生長，或在表面超載時達到停留時間目標，性能仍然較差。
這兩個數字都是理論的
- 它們假設理想的塞流，沒有短路、沒有密度流、沒有風效應和均勻的進口分佈。實際盆地偏差很大。
- 示蹤研究經常顯示，實際平均停留時間—特別是t_{10}，10%示蹤劑在出口出現的時間—在常規盆地中僅約為理論值的30–70%。進口擋板差、熱分層和短路是常見原因。示蹤研究(氟化物、氯化鋰或羅丹明WT)是在實際盆地中測量此值的唯一方法。
- 在涉及消毒接觸信用的地方，監管機構通常要求測量的t_{10}而不是計算的體積流量值—在美國，這是《地表水處理規則》下CT方法的基礎。
將計算的VLR視為工程篩選指標：用於尺寸檢查、比較裝置和標記遠低於典型實踐的盆地。它不是合規性判定，不能取代罐試驗、沉澱柱試驗、示蹤研究、二級澄清器的固體通量分析或根據適用地方標準工作的持證工程師的判斷。
使用注意事項與精準校對原則（6 大核心守則）
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱（例如小時、天數、金額、百分比），避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成，資料絕不上傳伺服器，嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型，經多重情境交叉核對，數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿，亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算，觀察輸出數據的波動區間，輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
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