9、周转时间的计算
8 w; A" b* T1 D/ X- X5 v% u$ ~3 d5 y, j# s7 ~6 f7 h
消化池中污泥的周转时间可由消化池容和、除以泵送速率计算得到。周转时间可以反映搅拌系统所提供的能量。周转时间只能用于分析泵搅拌混合系统，在此系统中测定泵送速率。周转时间的计算公式如下：
O8 l6 U0 P* F4 W2 y% Z# o) z P. @4 p5 Z/ H3 b# A2 m
TR=DV/PR" A# @! \0 u! P- s' Q3 V! C
0 B9 @9 O% B. `$ s
式中 TR一周转时间(min);- ]: J, g$ y; N- J# c
DY一消化池容积，可以通过纵向深度、消化池直径和底部锥形容和、得到(L);) q# m2 L( [, n5 K4 N! y3 z
PR一泵送速率(L/min(gpm)）。- C' }3 o X& M' r/ b2 p% l' `
6 }3 S, R5 g! u& s
周转时间通常为2-4h，计算流体动力学也能用来计算周转时间。通过评估搅拌能量也能反映整个搅拌系统的效果。搅拌能量的范围通常为7-13kW/L。
* n- s" ~* e3 N7 s5 t+ c$ O3 B9 H( Q* w
10、消化池的加热系统3 \9 V, n% _ Z* j7 j# T" k e6 \; E
5 ?" s5 z& P/ I' a4 \; ?4 H; O
2 u+ T7 B1 U, M加热理论：每一种产甲烧菌均有一个最佳生长温度，如果温度波动植围太大，产甲烧菌就不能形成消化过程所需的较多且稳定的菌群。事实上，消化过程在温度低于10℃时即停止。大部分消化过程在中温(32-33℃）下进行，也有一些在高温(55-60℃）下进行。无论选择进行中温消化还是高温消化，消化池内的温度不应偏离其范围0.6℃尬。一旦消化池发生变化，最好记录下消化温度，并观察温度变化。8 M2 J. j. C& A( U
! Y( o- S# b/ P; _8 n2 U7 A
由于产甲烧菌对温度很敏感，所以维持恒定的消化温度是一个非常重要的操控因素，需要一套稳定可靠、维护方便、易操作的加热系统。没有加热系统，消化过程仅能维持几天。0 K- |/ m8 g6 R- h; K7 [3 u
$ [2 C. K( x d/ W$ h* I9 u( m消化过程所需的总热量建立在以下基础上：7 d9 T' I/ `+ H' p
* ]8 a6 k7 w. [6 V- n; q- O
1)污泥加热一加热进入消化池的原污泥，使其升高到工作温度的热量；9 A |4 }3 c+ G3 n
0 U! o$ `5 N0 z# [1 R) a2)传导损失一补偿从消化油分散到周围环境中的热损失。0 y$ e7 }' @7 b& q) h
. B2 N$ | ~* S4 [7 ?/ i(1）污泥加热
3 D+ X) ~& d. G
/ L! z0 W4 ?5 Y: P- K: p' Q进入消化池的污泥温度一般都低于消化过程温度，故必须对污泥加热。污泥加热到消化温度需要的热量一般占总热量的60%以上。供进入消化池污泥加热到消化温度所需的热量诈算见下式:7 J( f9 d. ]8 j% S; m) k
' M: H* N( ^+ h+ v6 |1 a7 W7 w+ \. e
Q=S*Cs*(To-Ti)
* g8 t$ U( r& [! p' r# t2 }( h1 j9 L9 |+ ~$ V6 F& }; `7 e0 S
式中 Q一污泥热负荷(kJ/d);S一污泥质量流量(kg/d);
$ s' X! d- m* s4 d6 eCs一污泥比热容(4.2kJ/(kg.℃））；
# u" Z' u& K+ GTo一消化池工作温度(℃）；
% ^ n& P2 f( j& r6 VTi一进泥温度(℃）。
1 j8 z# [) D# V# {* `" P9 f- K. Q( [
对进入消化池的污泥进行浓缩，降低污泥的含水率，可有效降低将污泥加热到消化温度所需的热量。$ l3 ~9 b: ^ W6 t- M( T
! [3 i0 n) i( F! ~; j消化池的进料次数影响？亏泥加热系统的能力需求。例如，若系统设计采用24h连续进料方式，但实际在3h内就完成一天的进料，那么系统就处于超负荷运行状态。超负荷运行将导致消化池内温度骤降，重新恢复需花费当天剩余的时间。温度波动对厌氧菌不利。5 X, m S, X, l0 Y7 z
- { f* W, O9 C' f* W* v/ m
(2)传导损失
7 V3 E5 R' ^! Q- o0 o" d2 \8 e# V% b6 N; A
弥补消化池传导损失所需热量计算见下式:4 z6 ]; ?0 L: l- [
1 g: _8 H3 q' j9 w" z" w3 o0 ^" mQ=U*A*(To-Ti): M! G) q2 _5 O! X3 x) G, W
( ?9 [# k( I# H- e2 p; |; X6 N& J式中 Q一消化传导损失(kJ/d);% H3 D$ M( s" w$ A' o
U一传热系数(kJ/(d·m2·℃））；( E1 z" p( A$ g% G* ~6 A( B$ g
A一传导损失的消化池表面积（m2);/ h/ ]8 c P1 \: s
To一消化池内污泥蝇度(℃）；Ti一环境温度(℃）。
7 M, i8 I, E/ \& t6 \+ Y# b6 w/ m1 s) |' ?: e# Y
因为消化池内不同区域有独特的热传递条件，如传热系数或周围环境温度都不同。
( L) |, S! Q5 a0 K- ~- C8 `% e. }. I/ [! i0 j) ?' w9 E
应分别计算出消化池各区域的传热损失，再各项相加估算出消化池的总传热损失。传热系数可根据美国水环境联合会的《市政污水处理厂的设计》(WEF,1998)表22-12、表22-13和《冷却和加热负荷计算手册》(McQuiston和Spitler,1992)以及生产商提供的产品信息估算。若传热损失发生在消化池某一位置，如消化池盖，则传热损失将会特别高，应考虑对该部分使用保温材料。
' ?2 T, d( V& F9 c( M; f6 W- n- G+ ^* F% n6 S/ z
11、内部加热系统
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/ C# n, h" O$ r3 u9 d6 r
内部加热装置在消化池内部传递热量。早期内部加热装置的管道安装在消化池内墙面．混合管装有热水套，如图。) [) L3 F9 _: k: l
- f3 L1 L |- R: P
0 I; N R+ V0 ~' e
5 c7 P7 B! e8 `5 V$ u) F1 S1 P5 l7 j* d3 ?* r' h. a# E
由于加热设备和管道系统的检修保养很困难，只能在消化池放空的情况下才能进行，内部热交换法应用不多。另外，碎布条和砂石其他碎片等易在管道表面累积，不仅降低了热交换效率，还增加了清理频率。
. K5 O0 O/ |" @: r; M9 y! q2 T3 W: W
12、外部加热系统
5 I2 S0 v( ~; e" {* C3 t+ w v9 [$ r5 W0 H
在外部加热系统中，污泥通过外部热交换器再循环，如图。
3 @' S- A+ I( o1 W! R! T3 c# M! x- c8 l- u. U, }+ r. r! B1 t
& N! A2 L. k8 ?. E6 m4 Y- q9 z/ g$ g4 Y4 k6 X6 d Y
! X- K) }3 e2 p3 k4 F4 ]
循环泵的流速保持在l.2m/s在加热面形成紊流，减少结垢。
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进料泵和循环泵联动，污泥进入热交换器后，循环泵即开始运行。污泥进入消化池前，对进料污泥和活性消化污泥进行混合和预热，可避免造成局部低温和污泥活性不高。进料污泥也可以通过与热交换器排出的热污泥混合进行预热。
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应对热交换器的进口温度和出口温度进行监测。若两处温差明显降低，说明污泥泵、热水泵或热水供应可能出现了故障导致热交换量减少。若系统运行正常，也需检查热交换器表面是否出现堵塞或结垢问题。
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3种典型的外部热交换器类型是：套管、水浴和螺旋板。
6 ~8 s+ `# b6 r& g# O6 A% C4 p4 w. I( w
下面将对这3种热交换器的运行进行介绍。
8 z5 Z; g. l2 t0 f9 G
e3 {/ E5 b a+ z; M9 `. z" Z1.套管换热器
j7 }: @9 S6 m2 y' e8 T9 H7 P. Q$ v9 T7 R9 ]
套管换热器由弯曲排列的污泥管组成，污泥管外绕有更大直径的水管，如图。
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( |3 `# D7 B- E/ g- \1 }% z0 M6 i
2 l0 T* m ]* |! X6 x亏泥通过污泥回转弯头在污泥管道内来回流动，与外部水管内的热水交换热量。热水在污水管道和热水管道之间的环形间隙流动，流动方向与污泥方向相反，从而使热传递最大化。为使、污泥在管道内表面的累积最小，热水温度通常限于66℃(150°F）。应定期检测通过换热器的压力。1 u( d" }0 Q$ \$ Q; ^. d' q+ q
$ K! p& u+ R4 ?7 t; |/ [
压差增加说明可能出现污泥累积或结垢现象，需要清洗污泥管道。通过移除每段螺旋管末端的弯管可进入管道内部。若管道足够大能容纳“清管器”进入，也可用它 来清理管道。如果管道堵塞现象严重，那么可在热交换器前安装破碎机，打碎纤维和碎布条等容易在消化池内累积的物质。格栅也可用来去除污泥中的粗大纤维和布条。- p) g0 ]6 i; @7 b; c0 r' o8 W
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1.管壳换热器和水浴换热器1 M) q* O' f. l% ~
6 U) r, [( [2 q/ k2 y. d$ D管壳换热棒和水浴换热器由螺旋排列于热水播中的管道组成，如图。
9 s/ Z0 y! N) g9 Q2 ?1 n( t7 r" f4 e. f
2 D9 f0 @7 V3 `, b
T/ M. _0 u+ p2 K% s% x2 ?4 T6 G
2 m6 t2 N/ S# e9 Y! g
; m( B* z( ^! l& @* g! s
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8 `! M3 V1 Q8 M# `' N管壳换热器中，热水直接流经挡极，提高了传热效率。用热水泵在水浴锅中形成紊流，从而增强传热。同套管换热器一样，需随时检测通过精泥管道的压力以防管内结块或结垢。* F! j6 C! V O3 Y; ^
/ V T' m+ g* ^3. 螺旋板换热器
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螺旋板换热器(如图)由两块金属板长条卷成的一对间心螺旋通道装配而戚。两个螺旋通道交替关闭，形成污泥和热水各自的通道。为使污泥能顺利通过通道，螺旋通道通常配有较链门。
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8 @2 Q) O" J i; ], n3 I+ t应定期检查螺旋板换热器的污泥通道是否堵塞。必须将分离同轴板的长条间的堵塞去除。为监控清通前后的堵塞程度，需要每天读一次压力表读数。压力差的剧增表明通道堵塞。为了有效防止堵塞，螺旋板换热器前一般装有破碎机。
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