9、周转时间的计算
( R8 G8 j( Y# T8 F4 P
* r- ^$ m! W& J5 T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：% N3 B6 x( t# j, _) j0 P- y K; N
2 l3 u4 |1 t, w. PTR=DV/PR6 C3 @" f, P* U4 V9 X% h
- K% o8 N5 {6 M) J3 B# \2 E式中 TR一周转时间(min);
" |! O& S& } N3 R5 W' dDY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);, v& B, A5 o* h, e2 T
PR一泵送速率(L/min(gpm)）。
- ~$ U/ G2 ^" ]: |. K0 f$ ?7 b, C3 ~1 n$ C) y
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。
. z0 C% R+ `5 K1 @$ ~3 R# i B4 \/ P) l( \
10、消化池的加热系统
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/ S& v- {1 V$ o7 m, ]$ v# F
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。/ j( F) l/ `' r/ S% K* a( [
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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。
2 z5 X. M7 w& ^3 Q: C8 P3 s9 D x3 o( O. D( s
消化过程所需的总热量建立在以下基础上：
5 G# J: e2 H! e# O9 X) W5 P' k3 \+ K) T% r1 _
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；6 h2 j5 v8 w n+ E) J: ?9 n& K' l
9 n& S3 R. ~- j- d7 f! V. X
2)传导损失一补偿从消化油分散到周围环境中的热损失。8 m% r% O4 x* m' n) t
/ `6 m" m- e" R: P3 x9 x8 F(1）污泥加热
6 I' ]2 g6 n3 K$ A" t) i7 z5 F4 l0 S: W6 t2 U) ]' T; Z
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:
9 l) p! Q. M4 [- a0 Z. M2 i+ R2 r- g0 p% u" c @" a3 L$ B
Q=S*Cs*(To-Ti)
9 J1 V5 v- w+ @% S4 k- E3 [
* D; u4 S" K7 r6 J( I2 W式中 Q一污泥热负荷(kJ/d);S一污泥质量流量(kg/d);
( x1 v% r+ D \- W. ACs一污泥比热容(4.2kJ/(kg.℃））；( W5 @- u/ y& A5 m! H% x2 L7 R
To一消化池工作温度(℃）；' l- P& {2 E/ w0 {3 U
Ti一进泥温度(℃）。
4 Q- `- H: f' Z3 C# |9 G; m' f: }8 f3 d) U- l5 n& o, j
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。2 F# s* j, K4 X, E% B) D/ Y
: E# g7 e! i% ^* j" Q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。0 p! c# g" T* W$ r/ x4 y# E
! o% H. v; Q( p/ k3 ^5 ~(2)传导损失
; E1 y, p2 ]7 i( w; U
( G& h/ ~! |, n! L弥补消化池传导损失所需热量计算见下式:
9 Y3 Q2 G, \0 B$ y" M0 ^4 T( W9 S* t
5 |8 e! B# [* \# }$ VQ=U*A*(To-Ti)
+ [! n) [& o6 w0 Z: J0 _
+ S# u2 u7 v& [/ T" }式中 Q一消化传导损失(kJ/d);
' k% @5 A+ n# r. M/ g$ Y9 k- xU一传热系数(kJ/(d·m2·℃））；2 N& d1 u$ S7 K+ v, F2 U7 ~
A一传导损失的消化池表面积（m2);
2 W) ^3 O# e5 o( k6 t; hTo一消化池内污泥蝇度(℃）；Ti一环境温度(℃）。
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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。; ~" b( m% `$ _- c% \
8 _& U% Z0 j( l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 \) A. g" `+ F
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11、内部加热系统9 M+ p* i' ?0 n9 E
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A! p9 Z( p$ U7 ^! E% v6 P$ F
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。
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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。 ~1 m& G% d* L o( g
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12、外部加热系统4 R" r7 v* _( }* O' @6 s( y
1 u' [/ `/ I' b: d) F- S% n在外部加热系统中，污泥通过外部热交换器再循环，如图。
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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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2 c9 \3 i. k- t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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0 U6 B* o/ ^$ F" O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。
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下面将对这3种热交换器的运行进行介绍。
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% E! G! Y+ P9 l) f. o" c1.套管换热器
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" e- L( `- @2 K$ G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。 Y7 w' r6 S- q4 o& R. l+ A/ U S
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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。
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. P0 r6 j( {$ t) n. S5 S- u* w k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。
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4 H6 n1 o! `( y% P* ^1 B W1.管壳换热器和水浴换热器
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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。
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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。
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" a& G8 v! N0 T& d1 t3. 螺旋板换热器
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' s" {; G/ C) Y: i9 C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。, }, U2 b# v1 z# C& ]
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* Y5 ~9 h, s0 M1 }1 ^. s) k# ? v: ]8 @; C
3 G, X$ h& L+ O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。0 A( _- u6 Z( B8 c2 `# z
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