Калькулятор водоподготовки
Доза коагулянта (Al₂(SO₄)₃, FeCl₃), хлорирование, фильтрация (Козени-Кармен), Na-катионирование, обратный осмос, индексы Ланжелье и Ризнера.
Водоподготовка: от источника до потребителя
Водоподготовка — комплекс технологических процессов обработки природной воды для приведения её качества в соответствие с требованиями потребителей: питьевое водоснабжение (СанПиН 1.2.3685-21), промышленное использование, подпитка котлов и систем охлаждения. Типовая схема включает коагуляцию, осветление, фильтрацию, дезинфекцию и при необходимости — умягчение, обессоливание, обезжелезивание. Конечная цель — обеспечить питьевое водоснабжение населения.
Проектирование водоочистных сооружений (ВОС) в России регулируется СП 31.13330.2021 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения», а качество питьевой воды — СанПиН 1.2.3685-21 и ГОСТ Р 51232-98. Контроль осуществляет Роспотребнадзор и предприятия Водоканала.
Коагуляция и флокуляция
Коагуляция — процесс укрупнения коллоидных частиц и взвесей путём добавления реагента-коагулянта, нейтрализующего заряд частиц. Основные коагулянты: сульфат алюминия Al₂(SO₄)₃, хлорное железо FeCl₃, полиоксихлорид алюминия (PAX). Доза определяется мутностью и цветностью исходной воды, уточняется пробной коагуляцией (Jar-test).
Флокуляция — формирование крупных хлопьев из микрохлопьев коагулянта. Ускоряется добавлением флокулянтов (полиакриламид, крахмал). Оптимальный pH для алюминиевых коагулянтов — 6.5-7.5, для железных — 5-8.5. Необходима достаточная щёлочность воды для связывания кислоты, образующейся при гидролизе коагулянта.
🧪Коагулянты
Расчёт дозы по мутности и цветности, расход реагента, контроль щёлочности и необходимость подщелачивания.
⚗Дезинфекция
Хлорирование, расчёт CT-показателя, оценка инактивации патогенов, контроль остаточного хлора по СанПиН.
🌊Мембранные процессы
Обратный осмос и нанофильтрация: осмотическое давление, селективность, удельное энергопотребление.
6 модулей водоподготовки
Комплексный набор инструментов для расчёта процессов очистки и подготовки воды по российским нормативам
Коагуляция
Расчёт дозы коагулянта (Al2(SO4)3, FeCl3, PAX) по мутности и цветности, расход реагента, контроль щёлочности, необходимость подщелачивания содой.
Хлорирование
Доза хлора с учётом хлорпоглощаемости, расход реагента (Cl2, NaOCl, Ca(OCl)2, ClO2), CT-показатель, инактивация Giardia и вирусов, проверка по СанПиН.
Фильтрация
Скорость фильтрации, потери напора (Козени-Кармен), режим промывки, расход воды на промывку, форсированная скорость по СП 31.13330.
Умягчение (Na-катионирование)
Объём фильтроцикла, расход NaCl на регенерацию, периодичность регенераций, выбор смолы (КУ-2-8, Lewatit). Для котельных и ГВС.
Обратный осмос
Степень извлечения, рабочее давление, TDS пермеата и концентрата, удельное энергопотребление, расход антискаланта. BW, SW, NF мембраны.
Оценка качества воды
Индексы Ланжелье (LSI) и Ризнера (RSI) для оценки коррозионной активности и склонности к накипи. Проверка показателей по СанПиН 1.2.3685-21.
Фильтрация и осветление воды
Типы фильтров (СП 31.13330)
- • Скорые — 5-12 м/ч, кварцевый песок 0.5-2.0 мм, загрузка 0.7-2.0 м
- • Двухслойные — 10-20 м/ч, антрацит + песок, улучшенное качество
- • Медленные — 0.1-0.4 м/ч, биологическая плёнка, без коагулянта
- • Контактные — 4-6 м/ч, фильтрация снизу вверх
- • Промывка — 12-18 л/(с*м2), 5-8 мин, расход 3-5% от суточного
Потери напора
- • Козени-Кармен — h = 180·ν·v·L·(1-ε)² / (g·d²·ε³)
- • Чистая загрузка — 0.3-1.5 м вод.ст. при начальном фильтрации
- • Загрязнённая — до 2.5-3.0 м к концу фильтроцикла
- • Факторы — вязкость (температура), пористость, гранулометрия
- • Контроль — перепад давления (манометры до и после фильтра)
Мембранные технологии водоподготовки
Типы мембранных процессов
- • Микрофильтрация (MF) — поры 0.1-10 мкм, удаление взвесей, бактерий
- • Ультрафильтрация (UF) — поры 0.01-0.1 мкм, удаление вирусов, коллоидов
- • Нанофильтрация (NF) — MWCO 200-1000 Да, умягчение, снижение цветности
- • Обратный осмос (RO) — полное обессоливание, до 99.5% по солям
- • Предподготовка — антискалант, микрофильтрация, дехлорирование
Ключевые параметры RO
- • Recovery — 70-85% (BW), 35-50% (SW), 80-90% (NF)
- • Давление — 8-15 бар (BW), 50-70 бар (SW), 5-10 бар (NF)
- • Удельный расход — 0.5-2.5 кВт*ч/м3 (BW), 3-5 кВт*ч/м3 (SW)
- • SDI — индекс загрязнения: <3 для спиральных элементов
- • Срок службы мембран — 3-7 лет при правильной эксплуатации
Оценка стабильности воды: индексы Ланжелье и Ризнера
Индекс Ланжелье (LSI)
- • LSI = pH - pHs — разность между фактическим pH и pH насыщения
- • LSI > 0 — вода пересыщена CaCO3, тенденция к отложению (накипь)
- • LSI = 0 — равновесие, вода стабильна
- • LSI < 0 — вода агрессивна, растворяет CaCO3, коррозия бетона и металлов
- • Применение — системы охлаждения, теплообменники, трубопроводы ГВС
Индекс Ризнера (RSI)
- • RSI = 2*pHs - pH — уточняющий индекс стабильности
- • RSI < 6 — интенсивное накипеобразование
- • RSI 6-7 — приблизительное равновесие
- • RSI 7-8 — слабая коррозия
- • RSI > 8 — сильная коррозия, необходима стабилизация воды
Как использовать калькулятор водоподготовки
Выберите модуль расчёта
Калькулятор содержит 6 модулей: коагуляция, хлорирование, фильтрация, умягчение (Na-катионирование), обратный осмос, оценка качества воды (индексы LSI/RSI). Выберите нужную вкладку.
Введите параметры исходной воды
Для коагуляции: мутность, цветность, щёлочность, производительность. Для хлорирования: хлорпоглощаемость, требуемый остаточный хлор. Для фильтрации: расход, площадь фильтров, характеристики загрузки. Подсказки указаны у каждого поля.
Задайте технологические параметры
Выберите тип коагулянта, дезинфектанта, мембраны или смолы. Укажите концентрацию раствора реагента, степень извлечения (для RO), интенсивность промывки (для фильтров). Используйте типовые значения из подсказок.
Проанализируйте результаты
Результаты вычисляются мгновенно. Индикаторы показывают соответствие нормативам (СП 31.13330, СанПиН 1.2.3685-21). Для проектной документации ВОС необходимы лабораторные данные, пробная коагуляция и специализированное ПО.
Часто задаваемые вопросы
Похожие инструменты
Калькулятор аэрокосмический: баланс топлива и Delta-v
Расчет баланса топлива (формула Циолковского) и планирование бюджета Delta-v для космических миссий. Оценка возможностей ракеты.
Калькулятор объёма багажника
Расчёт объёма багажника по размерам и модели авто. База 40+ популярных автомобилей в России. Вместимость чемоданов, сравнение.
Калькулятор учебного календаря и расписания
Учебный год школы и вуза по российским стандартам (четверти, семестры, сессии), планировщик семестра, дедлайн-трекер и расчёт зачётных единиц (ЗЕТ).
Калькулятор животноводства
Рассчитайте кормовую базу, продуктивность и экономику животноводческого хозяйства. КРС, свиньи, овцы. По нормам ВНИИ животноводства и Минсельхоза РФ.
Калькулятор водного следа
Расчёт потребления воды: быт, еда, одежда. Сравнение с мировым и российским средним.
Калькулятор нормы высева семян
Расчёт нормы высева семян по культуре, площади и посевным качествам. Пшеница, ячмень, кукуруза, подсолнечник, овощи.
Калькулятор знака зодиака и фазы луны по дате
Узнайте свой знак зодиака и лунную фазу по дате рождения. Астрологический расчет положения Солнца и Луны онлайн.
Калькулятор утилизационного сбора
Расчёт утилизационного сбора на автомобиль. Базовые ставки, коэффициенты по объёму двигателя и возрасту ТС. ФЗ-89, ПП 1291.
Калькулятор компьютерной сборки для нейросетей (ИИ)
Онлайн конфигуратор ПК для нейросетей и ИИ. Подбор видеокарты (RTX 4060–5090), CPU, RAM и SSD для Stable Diffusion, LLM, fine-tuning. Цены в рублях.
Финансовый калькулятор: NPV, IRR, DCF, Cap Rate
Инвестиционный и финансовый анализ. Расчет NPV, IRR, срока окупаемости, DCF и ставки капитализации.
Калькулятор пола ребёнка
Определение пола ребёнка по обновлению крови, китайскому и японскому календарям, группе крови
Калькулятор макраме
Расчёт расхода шнура по узору и размеру изделия макраме. Длина нитей.
Калькулятор точного земледелия
Расчёт норм внесения удобрений, высева, СЗР и экономии ресурсов при дифференцированном подходе. ROI от GPS, дронов и датчиков.
Калькулятор нормы калорий (зигзаг)
Рассчитайте суточную норму калорий, настройте дефицит для похудения и используйте схему Зигзаг для разгона метаболизма.
Калькулятор описательной статистики
Рассчитать среднее, медиану, моду, дисперсию и другие показатели онлайн. Полный статистический анализ ряда чисел.
Лиана Арифметова
Миссия: Демократизировать сложные расчеты. Превратить страх перед числами в ясность и контроль. Девиз: «Любая повторяющаяся задача заслуживает своего калькулятора».
Отказ от ответственности
Только для информационных целей. Все расчёты, результаты и данные, предоставляемые данным инструментом, носят исключительно ознакомительный и справочный характер. Они не являются профессиональной консультацией — медицинской, юридической, финансовой, инженерной или иной.
Точность результатов. Калькулятор основан на общепринятых формулах и методиках, однако фактические результаты могут отличаться в зависимости от индивидуальных условий, исходных данных и применяемых стандартов. Мы не гарантируем полноту, точность или актуальность приведённых расчётов.
Медицинские, финансовые и профессиональные решения должны приниматься исключительно на основании консультации с квалифицированными специалистами — врачом, финансовым советником, инженером или другим профессионалом в соответствующей области. Не используйте результаты данного инструмента как единственное основание для принятия важных решений.
Ограничение ответственности. Авторы и разработчики сервиса не несут никакой ответственности за прямой или косвенный ущерб, возникший в результате использования данных расчётов. Пользователь принимает на себя всю ответственность за интерпретацию и применение полученных результатов.