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Beedy Academy · Calculadoras

Calculadoras — água potável e residual

Os 18 cálculos do dia a dia no tratamento de águas: laboratório, processo biológico, membranas, dosagem e desinfeção. Cada calculadora mostra a sua fórmula e propõe problemas práticos.

Laboratório

Sólidos suspensos (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 misto: 10 a 25 mL; efluente: 100 a 1000 mL. SSV/SST típico: 65 a 85 %.

Índice volumétrico de lamas (IVL)

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

Típico: 80 a 150 mL/g. Acima de 150 a lama sedimenta mal (possíveis filamentosas). Se SV₃₀ passar de 800 mL/L, dilua a amostra e multiplique pela diluição.

Alcalinidade total (titulação)

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

Titular até pH 4,5. Para nitrificar, manter pelo menos 50 a 70 mg/L CaCO₃ no tanque.

Amostra diluída

FórmulaF = (Va + Vá) ÷ Va  ·  resultado = leitura × F
mL
mL
mg/L
Fator de diluição—×
Resultado real—mg/L
Se PO₄: como P (× 0,326)—mg/L

A leitura tem de ficar dentro da gama do teste; caso contrário, diluir mais e repetir.

Processo biológico

Eficiência de remoção

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

Serve para CBO, CQO, SST, amónia ou fósforo: o mesmo parâmetro à entrada e à saída.

Relação F/M (alimento/microrganismos)

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

Lamas ativadas convencionais: 0,2 a 0,5; arejamento prolongado e biorreatores de membrana: 0,05 a 0,15.

Idade das lamas (TRS)

FórmulaSRT = V × X ÷ (Qw × Xw + Q × Xe)
m³
mg/L
m³/d
mg/L
m³/d
mg/L
Idade das lamas—d

Convencional: 5 a 15 d; para nitrificar, mais de 8 a 10 d conforme a temperatura; biorreatores de membrana: 15 a 30 d.

Purga para uma idade de lamas alvo

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

Alterar a purga em pequenos passos (10 a 15 % por dia) e seguir a tendência do MLSS antes de reajustar.

Tempo de retenção hidráulica (TRH)

FórmulaHRT = V ÷ Q × 24
m³
m³/d
Tempo de retenção—h

Usar o volume realmente em serviço (nível real do tanque) e o caudal médio do dia.

Razão de recirculação (RAS)

FórmulaR = Qr ÷ Q  ·  R* = X ÷ (Xr − X)
m³/d
m³/d
mg/L
mg/L
Razão atual (R)—
Razão exigida pelo balanço (R*)—

Se a razão atual for inferior à exigida, a lama acumula-se no decantador.

Carga orgânica

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

Comparar a carga diária com a carga de projeto da instalação: é isso que diz se o processo está a ser forçado.

Rendimento observado (produção de lamas)

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

Típico: 0,4 a 0,8; mais baixo quando a idade das lamas é elevada.

Taxa de consumo de oxigénio (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. Muito baixo: biomassa inibida ou pouco alimentada; muito alto: sobrecarga.

Nitrificação: oxigénio e alcalinidade

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

A desnitrificação devolve cerca de metade da alcalinidade consumida. Se faltar alcalinidade, a nitrificação para e o pH desce.

Membranas

Fluxo e permeabilidade (corrigida a 20 °C)

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

Seguir a tendência de K₂₀ em vez de um valor isolado: uma queda de 20 a 30 % anuncia colmatação. Limpar segundo o procedimento do fabricante.

Dosagem química e desinfeção

Dosagem química: massa e caudal da bomba

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

A dose e a concentração devem estar na mesma base (produto ativo). O caudal real de uma bomba doseadora confirma-se com um ensaio de calibração.

Sulfato de alumínio para remoção de fósforo

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

Ponto de partida habitual: razão Al:P de 1,5 a 2,5. Depois ajustar com ensaios de jarros e o P à saída. Sulfato a mais consome alcalinidade.

Cloragem: dose, carência e CT

Fórmulacarência = dose − residual  ·  kg/d = Q × dose ÷ 1000  ·  CT = residual × t₁₀
m³/d
mg/L
mg/L
min
Carência de cloro—mg/L
Cloro por dia—kg/d
CT—mg·min/L

O CT exigido depende do microrganismo, do pH e da temperatura: comparar com as tabelas regulamentares aplicáveis à sua instalação.

Ferramentas de aprendizagem e verificação. As gamas indicadas são referências gerais: siga sempre os procedimentos, licenças e instruções da sua instalação. Nada é enviado: os cálculos são feitos no seu navegador.

Praticar numa instalação virtual ↗

Os mesmos cálculos, com uma instalação que reage: os simuladores Beedy.