Процессы теплообмена в открытых очистных сооружениях канализации

Аннотация

Статья посвящена изучению процессов тепломассообмена между сточной жидкостью, проходящей через открытые сооружения комплексов очистки сточных вод, и окружающей средой. В условиях функционирующего объекта в результате тепломассообмена температура сточной жидкости в зависимости от времени года повышается или снижается, и это приводит при прочих равных условиях к изменению качества ее очистки. Рассмотрена возможность применения для расчета открытых сооружений канализации математических моделей, описывающих процессы тепломассообмена, используемых в теплотехнике. Изучение проводилось путем анализа отечественных и зарубежных источников по тепломассообмену. Изменения температуры сточной жидкости в открытых сооружениях определялись расчетным путем для конкретного объекта и сравнивались с данными фактических замеров на этом же объекте. В процессе исследования установлены статьи потерь и поступления тепла для зимнего и летнего периодов года в трех открытых сооружениях: первичных отстойниках, аэротенках и вторичных отстойниках. Апробирована математическая модель, определяющая изменение температуры сточной жидкости в зависимости от периода ее нахождения в сооружениях. Усовершенствована методика расчета первичных отстойников, аэротенков и вторичных отстойников, которая позволяет на стадии проектирования очистных сооружений канализации учитывать изменение температуры сточной жидкости в ходе ее очистки, что исключает ухудшение показателей качества очистки сточных вод в любое время года.

Ключевые слова

тепломассообмен , аэротенки , потери и поступление тепла , первичный и вторичный отстойники , качество сточной жидкости , изменение температуры

Для цитирования: Амбросова Г. Т., Кругликова А. В., Рафальская Т. А., Тимофеев С. Л. Процессы теплообмена в открытых очистных сооружениях канализации // Водоснабжение и санитарная техника. 2024. № 4. С. 51–60. DOI: 10.35776/VST.2024.04.08.

Дальнейший текст доступен по платной подписке.
Авторизуйтесь: введите свой логин/пароль.
Или оформите подписку

Список цитируемой литературы

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).
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).
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).
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).
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).
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.].
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.].
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.].
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.].
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.].
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.].
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.].
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.].
Рамм В. М. Абсорбция газов. – М.: Химия, 1966. 768 с.
Ramm V. M. Absorbtsiia gazov [Gas absorption. Moscow, Khimiia Publ., 1966, 768 p.].