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 точки росы
Температура точки росы по температуре и влажности. Абсолютная влажность, риск конденсата на стенах. Для ОВиК.
Калькулятор API Rate Limit (quota)
Рассчитайте RPS, RPM и безопасные интервалы запросов. Узнайте, как избежать ошибки HTTP 429.
Калькулятор описательной статистики
Рассчитать среднее, медиану, моду, дисперсию и другие показатели онлайн. Полный статистический анализ ряда чисел.
Калькулятор палеонтологии
Радиоуглеродное датирование ¹⁴C, геохронологическая шкала, оценка массы организма, индекс Шеннона, скорость осадконакопления.
Калькулятор океанографии
Плотность морской воды, параметры волн, сила Кориолиса, слой Экмана, скорость звука, приливы, геострофические течения.
Калькулятор бутстрэп и байесовских оценок
Выполните ресемплинг методом Бутстрэп и оцените параметры с помощью Байесовского вывода. Доверительные и кредибельные интервалы онлайн.
Калькулятор ЧПУ (станков с ЧПУ)
Расчёты ЧПУ: G-код, режимы резания, точность, цикл обработки, оснастка, станко-час
Геотермальный калькулятор
Расчёты геотермальной энергии: тепловые насосы, градиент, скважины, экономика
Калькулятор скорости химической реакции
Уравнение Аррениуса k=A·e^(-Ea/RT), закон действия масс, период полупревращения и энергия активации.
Калькулятор преобразования Фурье (DFT)
Дискретное преобразование Фурье онлайн. Спектральный анализ сигналов, построение спектра, оконные функции.
Калькулятор щебня и гравия
Щебень для подушки, дорожки или фундамента. Объём в м³, вес в тоннах, количество машин.
Калькулятор коррекции кальция по альбумину
Расчёт скорректированного кальция крови с учётом уровня альбумина. Формулы Пейна. Для терапевтов, нефрологов и эндокринологов.
Калькулятор качества воздуха: ИЗА, AQI, ПДК, вентиляция и суммация
Расчёты качества воздуха: индекс ИЗА, AQI (EPA), проверка ПДК (ГН 2.1.6), конвертер мкг/м³↔ppm, вентиляция (СП 60), суммация.
Калькулятор управления электродвигателем
Расчёты электроприводов: параметры двигателя, частотный привод, пуск, защита, кабель, энергоэффективность
Калькулятор контрастности (WCAG), шрифтов и сетки
Инструменты UI/UX дизайнера. Проверка контрастности цветов (WCAG AA/AAA), расчет модульной сетки и подбор типографической шкалы.
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.