№4|2024

WASTEWATER TREATMENT

UDC 628.35:536.24
DOI 10.35776/VST.2024.04.08

Ambrosova G. T., Kruglikova Anastasiia, Rafal’skaia Tat’iana, Timofeev S. L.

Heat exchange processes in open wastewater treatment facilities

Summary

The paper dwells upon studying heat and mass transfer processes between waste liquid passing through open wastewater treatment complexes and the environment. Under the conditions of operating facilities heat and mass transfer results in the waste liquid temperature increase or decrease depending on the time of year; and that leads, provided other things equal, to a change in the quality of treatment. The possibility of using mathematical models for open wastewater structures that describe heat and mass transfer processes used in heating engineering is considered. The study was carried out by analyzing domestic and foreign sources on heat and mass transfer. Changes in the temperature of waste liquid in open facilities were determined by calculation for a specific facility and compared with actual measurement data at the same facility. During the study, items of heat loss and input were established for the winter and summer periods of the year in three open structures: primary settling tanks, aeration tanks and secondary settling tanks. A mathematical model has been tested that determines the change in the temperature of the waste liquid depending on the residence period in the structures. The method for calculating primary settling tanks, aeration tanks and secondary settling tanks has been improved that provides for accounting at the design stage of the treatment facilities of the changes in the temperature of waste liquid during treatment, which eliminates deterioration in the quality of waste water treatment at any time of the year.

Key words

, , , , ,

For citation: Ambrosova G. T., Kruglikova A. V., Rafal’skaia T. A., Timofeev S. L. Heat exchange processes in open wastewater treatment facilities. Vodosnabzhenie i Sanitarnaia Tekhnika, 2024, no. 4, pp. 51–60. DOI: 10.35776/VST.2024.04.08. (In Russian).

The further text is accessible on a paid subscription.
For authorisation enter the login/password.
Or subscribe

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ / REFERENCES

  1. Кругликова А. В. Совершенствование учета влияния природных факторов при эксплуатации очистных сооружений канализации // Известия вузов. Строительство. 2019. № 12. С. 56–63.
    Kruglikova A. V. [Improving the accounting of the impact of natural factors during the operation of wastewater treatment facilities]. Izvestiia Vuzov. Construction, 2019, no. 12, pp. 56–63. (In Russian).
  2. Кругликова А. В. Влияние климата на работу очистных сооружений канализации г. Новосибирска // Вода и экология: проблемы и решения. 2020. № 2 (82). С. 37–44.
    Kruglikova A. V. [Climate influence on the operation of wastewater treatment facilities in Novosibirsk]. Voda i Ekologiia: Problemy i Resheniia, 2020, no. 2 (82), pp. 37–44. (In Russian).
  3. Стамбекова Г. А. Анализ процессов теплообмена при естественной и вынужденной конвекции // Наука, новые технологии и инновации Кыргызстана. 2017. № 10. С. 32–35.
    Stambekova G. A. [Analysis of heat transfer processes during natural and forced convection]. Nauka, Novye Tekhnologii i Innovatsii Kyrgyzstana, 2017, no. 10, pp. 32–35. (In Russian).
  4. Амбросова Г. Т., Кругликова А. В., Мансуров Р. Ш., Рафальская Т. А., Тимофеев С. Л. Влияние природно-климатических факторов на эффективность работы открытых очистных сооружений канализации // Водоснабжение и санитарная техника. 2019. № 4. С. 48–59.
    Ambrosova G. T., Kruglikova A. V., Mansurov R. Sh., Rafal’skaia T. A., Timofeev S. L. [Impact of natural and climatic factors on the efficiency of open wastewater treatment facilities operation]. Vodosnabzhenie i Sanitarnaia Tekhnika, 2019, no. 4, pp. 48–59. In Russian).
  5. Шаптала М. В., Шаптала Д. Е. Разработка математической модели процессов тепломассообмена открытого плавательного бассейна // Наука и прогресс транспорта. 2014. № 6 (54). С. 113–118.
    Shaptala M. V., Shaptala D. E. [Development of a mathematical model of heat mass exchange in an open swimming pool]. Nauka i Progress Transporta, 2014, no. 6 (54), pp. 113–118. (In Russian).
  6. Балайка Б., Сикора К. Процессы теплообмена в аппаратах химической промышленности. – М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1962. 332 с.
    Balaika B., Sikora K. Protsessy teploobmena v apparatakh khimicheskoi promyshlennosti [Heat transfer processes in chemical industry apparatus. Moscow, State Scientific and Technical Publishing House of Mechanical Engineering Literature, 1962, 332 p.].
  7. Михеев М. А., Михеева И. М. Основы теплопередачи. – М.: Энергия, 1977. 343 с.
    Mikheev M. A., Mikheeva I. M. Osnovy teploperedachi [Basics of heat transfer. Moscow, Energiia Publ., 1977, 343 p.].
  8. Беховых Л. А., Макарычев С. В., Шорина И. В. Основы гидрофизики: учебное пособие. – Барнаул: Издательство АГАУ, 2008. 172 с.
    Bekhovykh L. A., Makarychev S. V., Shorina I. V. Osnovy gidrofiziki [Basics of hydrophysics. Barnaul, AGAU Publ., 2008, 172 p.].
  9. Лабай В. И. Тепломассообмен. – Львов: Триада Плюс, 1998. 256 с.
    Labai V. I. Teplomassoobmen [Heat-mass exchange. L’vov, Triada Plius Publ., 1998, 256 p.].
  10. Нащокин В. В. Техническая термодинамика и теплопередача. – М.: Высшая школа, 1980. 469 с.
    Nashchokin L. M., Pozin M. E., Nashchokin V. V. Tekhnicheskaia termodinamika i teploperedacha [Engineering thermodynamics and heat transfer. Moscow, Vysshaia Shkola Publ., 1980, 469 p.].
  11. Батунер Л. М., Позин М. Е. Математические методы в химической технике. – Л.: Химия, 1971. 732 с.
    Batuner L. M., Pozin M. E. Matematicheskie metody v khimicheskoi tekhnike [Mathematical methods in chemical engineering. Leningrad, Khimiia Publ., 1971, 732 p.].
  12. Кулжинский Ю. И. Определение теплопотерь через ограждающие конструкции подземных сооружений: учебное пособие. – М.: [б. и.], 1960. 63 с.
    Kulzhinskii Iu. I. Opredelenie teplopoter’ cherez ograzhdaiushchie konstruktsii podzemnykh sooruzhenii [Determination of heat losses through enclosing structures of underground facilities. Moscow, [b. i.], 1960, 63 p.].
  13. Яковлев С. В., Карюхина Т. А. Биохимические процессы в очистке сточных вод. – М.: Стройиздат, 1980. 200 с.
    Iakovlev S. V., Kariukhina T. A. Biokhimicheskie protsessy v ochistke stochnykh vod [Biochemical processes in wastewater treatment]. Moscow, Stroiizdat Publ., 1980, 200 p.].
  14. Рамм В. М. Абсорбция газов. – М.: Химия, 1966. 768 с.
    Ramm V. M. Absorbtsiia gazov [Gas absorption. Moscow, Khimiia Publ., 1966, 768 p.].

Журнал ВСТ включен в новый перечень ВАК

Шлафман В. В. Проектирование под заданную ценность, или достижимая эффективность технических решений – что это?

Banner Kofman 1