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Beedy Academy · Rechner

Rechner — Trink- und Abwasser

Die 18 täglichen Berechnungen der Wasseraufbereitung: Labor, biologischer Prozess, Membranen, Dosierung und Desinfektion. Jeder Rechner zeigt seine Formel und bietet Übungsaufgaben.

Labor

Suspendierte Feststoffe (TSS / VSS)

FormelTSS = (B − A) × 10⁶ ÷ V  ·  VSS = (B − C) × 10⁶ ÷ V
g
g
g
mL
TSS—mg/L
VSS—mg/L
VSS / TSS—%

Belebtschlamm: 10 bis 25 mL; Ablauf: 100 bis 1000 mL. Typisches VSS/TSS: 65 bis 85 %.

Schlammvolumenindex (ISV)

FormelISV = SV₃₀ × 1000 ÷ X
mL/L
mg/L
ISV—mL/g

Typisch: 80 bis 150 mL/g. Über 150 setzt sich der Schlamm schlecht ab (Fadenbakterien möglich). Bei SV₃₀ über 800 mL/L Probe verdünnen und mit der Verdünnung multiplizieren.

Gesamtalkalität (Titration)

FormelAlk = (Vₐ − Vb) × N × 50 000 ÷ Vs  (mg/L CaCO₃)
mL
mL
N
mL
Alkalität—mg/L CaCO₃

Bis pH 4,5 titrieren. Für die Nitrifikation mindestens 50 bis 70 mg/L CaCO₃ im Becken halten.

Verdünnte Probe

FormelF = (Vp + Vw) ÷ Vp  ·  Ergebnis = Anzeige × F
mL
mL
mg/L
Verdünnungsfaktor—×
Tatsächliches Ergebnis—mg/L
Bei PO₄: als P (× 0,326)—mg/L

Die Anzeige muss im Messbereich des Tests liegen; sonst stärker verdünnen und wiederholen.

Biologischer Prozess

Eliminationsgrad

FormelE = (Cᵢ − Cₑ) ÷ Cᵢ × 100
mg/L
mg/L
Elimination—%

Gilt für BSB, CSB, TSS, Ammonium oder Phosphor: derselbe Parameter in Zulauf und Ablauf.

Schlammbelastung (F/M)

FormelF/M = Q × DBO₅ ÷ (V × MLVSS)
m³/d
mg/L
m³
mg/L
F/M—kg BOD/kg MLVSS·d

Konventioneller Belebtschlamm: 0,2 bis 0,5; Langzeitbelüftung und Membranbioreaktoren: 0,05 bis 0,15.

Schlammalter (SRT)

FormelSRT = V × X ÷ (Qw × Xw + Q × Xe)
m³
mg/L
m³/d
mg/L
m³/d
mg/L
Schlammalter—d

Konventionell: 5 bis 15 d; für die Nitrifikation je nach Temperatur über 8 bis 10 d; Membranbioreaktoren: 15 bis 30 d.

Überschussschlamm für ein Ziel-Schlammalter

FormelQw = (V × X ÷ SRT − Q × Xe) ÷ Xw
m³
mg/L
d
mg/L
m³/d
mg/L
Zu entnehmender Schlamm—kg/d
Überschussschlammmenge (Qw)—m³/d

Die Überschussschlammentnahme in kleinen Schritten ändern (10 bis 15 % pro Tag) und den MLSS-Trend abwarten.

Hydraulische Verweilzeit (HRT)

FormelHRT = V ÷ Q × 24
m³
m³/d
Verweilzeit—h

Das tatsächlich genutzte Volumen (realer Füllstand) und den mittleren Tagesdurchfluss verwenden.

Rücklaufverhältnis (RS)

FormelR = Qr ÷ Q  ·  R* = X ÷ (Xr − X)
m³/d
m³/d
mg/L
mg/L
Aktuelles Verhältnis (R)—
Laut Bilanz nötiges Verhältnis (R*)—

Ist das aktuelle Verhältnis kleiner als das nötige, sammelt sich Schlamm im Nachklärbecken.

Organische Belastung

FormelFracht = Q × C ÷ 1000  ·  BR = Fracht ÷ V
m³/d
mg/L
m³
Tagesfracht—kg/d
Raumbelastung (BR)—kg/m³·d

Die Tagesfracht mit der Bemessungsfracht der Anlage vergleichen: Daran sieht man, ob der Prozess ausgereizt ist.

Beobachteter Schlammertrag

FormelYobs = W ÷ (Q × (Cᵢ − Cₑ) ÷ 1000)
kg TSS/d
m³/d
mg/L
mg/L
Schlammertrag—kg TSS/kg BOD

Typisch: 0,4 bis 0,8; niedriger bei hohem Schlammalter.

Sauerstoffverbrauchsrate (OUR / SOUR)

FormelOUR = (OD₀ − OD₁) ÷ t × 60  ·  SOUR = OUR ÷ MLVSS
mg/L
mg/L
min
g/L
OUR—mg O₂/L·h
SOUR—mg O₂/g VSS·h

Typische SOUR: 8 bis 20. Sehr niedrig: gehemmte oder unterversorgte Biomasse; sehr hoch: Überlast.

Nitrifikation: Sauerstoff und Alkalität

FormelO₂ = (Nᵢ − Nₑ) × Q × 4,57 ÷ 1000  ·  Alk = (Nᵢ − Nₑ) × Q × 7,14 ÷ 1000
mg/L
mg/L
m³/d
Sauerstoffbedarf—kg O₂/d
Alkalitätsverbrauch—kg CaCO₃/d

Die Denitrifikation gibt etwa die Hälfte der verbrauchten Alkalität zurück. Fehlt Alkalität, stoppt die Nitrifikation und der pH fällt.

Membranen

Flux und Permeabilität (auf 20 °C korrigiert)

FormelJ = Qp × 1000 ÷ A  ·  K₂₀ = J ÷ (PTM ÷ 100) × 1,024(20 − T)
m³/h
m²
kPa
°C
Flux (J)—L/m²·h
Permeabilität bei 20 °C (K₂₀)—L/m²·h·bar

Den Verlauf von K₂₀ verfolgen statt eines Einzelwerts: Ein Rückgang um 20 bis 30 % zeigt Fouling an. Reinigung nach Herstellervorschrift.

Chemikaliendosierung und Desinfektion

Chemikaliendosierung: Menge und Pumpenleistung

Formelkg/d = Q × D ÷ 1000  ·  L/h = kg/d ÷ (C% ÷ 100 × ρ) ÷ 24
m³/d
mg/L
% m/m
kg/L
Wirkstoff—kg/d
Pumpenleistung—L/h
Pumpenleistung—mL/min

Dosis und Konzentration müssen sich auf dieselbe Basis beziehen (Wirkstoff). Die tatsächliche Förderleistung einer Dosierpumpe wird ausgelitert.

Aluminiumsulfat zur Phosphorfällung

FormelAl = (Pᵢ − Pₑ) × r  ·  alun = Al × 11  (Al₂(SO₄)₃·14H₂O)
mg/L
mg/L
g/g
m³/d
Aluminium—mg/L
Aluminiumsulfat (trocken)—mg/L
Aluminiumsulfat pro Tag—kg/d

Üblicher Startwert: Al:P-Verhältnis 1,5 bis 2,5. Danach mit Becherglasversuchen und dem Ablauf-P anpassen. Zu viel Fällmittel verbraucht Alkalität.

Chlorung: Dosis, Zehrung und CT

FormelZehrung = Dosis − Rest  ·  kg/d = Q × Dosis ÷ 1000  ·  CT = Rest × t₁₀
m³/d
mg/L
mg/L
min
Chlorzehrung—mg/L
Chlor pro Tag—kg/d
CT—mg·min/L

Der nötige CT-Wert hängt vom Zielorganismus, vom pH und von der Temperatur ab: mit den für Ihre Anlage geltenden Tabellen vergleichen.

Lern- und Prüfwerkzeuge. Die angegebenen Bereiche sind allgemeine Richtwerte: Halten Sie sich immer an die Verfahren, Genehmigungen und Sollwerte Ihrer Anlage. Es wird nichts übertragen: Die Berechnung läuft in Ihrem Browser.

An einer virtuellen Anlage üben ↗

Dieselben Rechnungen, mit einer Anlage, die reagiert: die Beedy-Simulatoren.