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Beedy Academy · Calculadoras

Calculadoras — agua potable y residual

Los 18 cálculos de todos los días en el tratamiento de aguas: laboratorio, proceso biológico, membranas, dosificación y desinfección. Cada calculadora muestra su fórmula y propone problemas de práctica.

Laboratorio

Sólidos suspendidos (SST / SSV)

FórmulaSST = (B − A) × 10⁶ ÷ V  ·  SSV = (B − C) × 10⁶ ÷ V
g
g
g
mL
SST—mg/L
SSV—mg/L
SSV / SST—%

Licor mezcla: 10 a 25 mL; efluente: 100 a 1000 mL. SSV/SST típico: 65 a 85 %.

Índice volumétrico de lodos (IVL)

FórmulaIVL = SV₃₀ × 1000 ÷ X
mL/L
mg/L
IVL—mL/g

Típico: 80 a 150 mL/g. Por encima de 150 el lodo sedimenta mal (posibles filamentosas). Si SV₃₀ supera 800 mL/L, diluya la muestra y multiplique por la dilución.

Alcalinidad total (titulación)

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

Titular hasta pH 4,5. Para nitrificar, mantener al menos 50 a 70 mg/L CaCO₃ en el tanque.

Muestra diluida

FórmulaF = (Vm + Va) ÷ Vm  ·  resultado = lectura × F
mL
mL
mg/L
Factor de dilución—×
Resultado real—mg/L
Si PO₄: como P (× 0,326)—mg/L

La lectura debe quedar dentro del rango de la prueba; si no, diluir más y repetir.

Proceso biológico

Eficiencia de remoción

FórmulaE = (Cᵢ − Cₑ) ÷ Cᵢ × 100
mg/L
mg/L
Remoción—%

Sirve para DBO, DQO, SST, amonio o fósforo: el mismo parámetro a la entrada y a la salida.

Relación F/M (alimento/microorganismos)

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

Lodos activados convencionales: 0,2 a 0,5; aireación extendida y biorreactores de membrana: 0,05 a 0,15.

Edad del lodo (TRC)

FórmulaSRT = V × X ÷ (Qw × Xw + Q × Xe)
m³
mg/L
m³/d
mg/L
m³/d
mg/L
Edad del lodo—d

Convencional: 5 a 15 d; para nitrificar, más de 8 a 10 d según la temperatura; biorreactores de membrana: 15 a 30 d.

Purga para una edad de lodo objetivo

FórmulaQw = (V × X ÷ SRT − Q × Xe) ÷ Xw
m³
mg/L
d
mg/L
m³/d
mg/L
Lodo a retirar—kg/d
Caudal de purga (Qw)—m³/d

Cambiar la purga en pasos pequeños (10 a 15 % por día) y seguir la tendencia del MLSS antes de reajustar.

Tiempo de retención hidráulica (TRH)

FórmulaHRT = V ÷ Q × 24
m³
m³/d
Tiempo de retención—h

Usar el volumen realmente en servicio (nivel real del tanque) y el caudal medio del día.

Relación de recirculación (RAS)

FórmulaR = Qr ÷ Q  ·  R* = X ÷ (Xr − X)
m³/d
m³/d
mg/L
mg/L
Relación actual (R)—
Relación requerida por balance (R*)—

Si la relación actual es menor que la requerida, el lodo se acumula en el clarificador.

Carga orgánica

Fórmulacarga = Q × C ÷ 1000  ·  Bv = carga ÷ V
m³/d
mg/L
m³
Carga diaria—kg/d
Carga volumétrica (Bv)—kg/m³·d

Comparar la carga diaria con la carga de diseño de la planta: eso indica si el proceso está forzado.

Rendimiento observado (producción de lodo)

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

Típico: 0,4 a 0,8; menor cuando la edad del lodo es alta.

Tasa de consumo de oxígeno (OUR / SOUR)

FórmulaOUR = (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

SOUR típico: 8 a 20. Muy bajo: biomasa inhibida o poco alimentada; muy alto: sobrecarga.

Nitrificación: oxígeno y alcalinidad

FórmulaO₂ = (Nᵢ − Nₑ) × Q × 4,57 ÷ 1000  ·  Alk = (Nᵢ − Nₑ) × Q × 7,14 ÷ 1000
mg/L
mg/L
m³/d
Oxígeno requerido—kg O₂/d
Alcalinidad consumida—kg CaCO₃/d

La desnitrificación devuelve cerca de la mitad de la alcalinidad consumida. Si falta alcalinidad, la nitrificación se detiene y el pH baja.

Membranas

Flujo y permeabilidad (corregida a 20 °C)

FórmulaJ = Qp × 1000 ÷ A  ·  K₂₀ = J ÷ (PTM ÷ 100) × 1,024(20 − T)
m³/h
m²
kPa
°C
Flujo (J)—L/m²·h
Permeabilidad a 20 °C (K₂₀)—L/m²·h·bar

Seguir la tendencia de K₂₀ más que un valor aislado: una caída del 20 al 30 % anuncia ensuciamiento. Limpiar según el procedimiento del fabricante.

Dosificación química y desinfección

Dosificación química: masa y caudal de bomba

Fórmulakg/d = Q × D ÷ 1000  ·  L/h = kg/d ÷ (C% ÷ 100 × ρ) ÷ 24
m³/d
mg/L
% m/m
kg/L
Producto activo—kg/d
Caudal de la bomba—L/h
Caudal de la bomba—mL/min

La dosis y la concentración deben estar en la misma base (producto activo). El caudal real de una bomba dosificadora se confirma con una prueba de calibración.

Sulfato de aluminio para remover fósforo

FórmulaAl = (Pᵢ − Pₑ) × r  ·  alun = Al × 11  (Al₂(SO₄)₃·14H₂O)
mg/L
mg/L
g/g
m³/d
Aluminio—mg/L
Sulfato de aluminio seco—mg/L
Sulfato seco por día—kg/d

Punto de partida habitual: relación Al:P de 1,5 a 2,5. Luego ajustar con pruebas de jarras y el P de salida. Demasiado sulfato consume alcalinidad.

Cloración: dosis, demanda y CT

Fórmulademanda = dosis − residual  ·  kg/d = Q × dosis ÷ 1000  ·  CT = residual × t₁₀
m³/d
mg/L
mg/L
min
Demanda de cloro—mg/L
Cloro por día—kg/d
CT—mg·min/L

El CT requerido depende del microorganismo, del pH y de la temperatura: comparar con las tablas reglamentarias aplicables a su planta.

Herramientas de aprendizaje y verificación. Los rangos indicados son referencias generales: siga siempre los procedimientos, permisos y consignas de su planta. No se envía nada: los cálculos se hacen en su navegador.

Practicar en una planta virtual ↗

Los mismos cálculos, con una planta que reacciona: los simuladores Beedy.